OSI 7 Layer
OSI 7 Layer 또는 OSI 모형이라고 불리는 네트워크 모델은 국제표준화 기구에서 발표한, 네트워크 프로토콜 디자인과 통신 과정을 7개의 계층으로 나누어서 설명한 모델입니다.
OSI 7 Layer는 네트워크 통신 과정을 7개의 계층으로 나누어서 통신 과정을 층별로 파악하기 쉽고, 이해가기도 쉬운 등 여러 장점이 있어 널리 사용되는 모델입니다. 또한 7개의 층으로 나누었기 때문에 통신 과정에서 문제가 생겼을 때 문제가 발생한 층을 알아낼 수 있다면, 해당 층과 관련된 부분만을 손보면 된다는 장점도 있습니다.
OSI 7 Layer를 그림으로 한 눈에 보면 다음과 같습니다.
OSI 7 Layer의 각 층 소개
제 1계층 물리층 Physical
물리층은 가장 아래에 위치한 층으로, 물리적인 전송 매체를 통해 전자기 신호(0과 1의 전기적 신호)를 윗층으로 전송하게됩니다. 이해하기 더 쉽게 풀면 컴퓨터에 랜선을 연결하거나 무선 인터넷과 연결해 인터넷을 연결하는 행동을 의미하는 층입니다. 당연하지만 예시를 인터넷 연결로 들었을 뿐, 물리적인 행위라면 물리층에 포함됩니다.
컴퓨터를 사용하다가 인터넷 연결이 끊기면 우리는 랜선을 뺐다 다시 꼽아보거나 모뎀을 확인하는 등의 행위를 하는데, 이것이 물리층에서 문제 발생함을 인지하고 물리층의 문제를 해결하는 방식이라고 할 수 있습니다.
네트워크에서 통신을 위해 데이터를 포함한 다양한 정보를 가진 데이터블록을 패킷이라고 부르는데, 물리층에서 패킷의 교환은 일어나지 않습니다.
제 2계층 데이터링크층 Data link
데이터링크층은 물리층으로부터 송수신되는 데이터의 에러, 흐름, 접근을 제어하고 관리하여 데이터가 안전하게 송수신될 수 있도록 해주는 계층입니다. 에러 제어, 흐름 제어, 접근 제어가 데이터링크층의 주요한 역할인데 각 제어는 다음과 같은 일을 합니다.
- 에러 제어: 비트에 대해 에러를 검출하거나 복구한다.
- 흐름 제어: 장치의 송수신능력을 초과해서 비트들이 흐르지 않도록 제어한다.
- 접근 제어: 여러 장치들이 동일한 링크를 통해 충돌이 생기지 않도록 조정한다.
데이터 통신 과정에서 거쳐가게 되는 지점들을 노드라고 하는데, 데이터링크층에서는 노드와 노드간의 1:1 연결 통신을 합니다. 또한 데이터링크층에서는 패킷을 프레임이라고 부르게 됩니다.
제 3계층 네트워크층 Network
네트워크층은 노드를 방문할 때 마다 다음 이동 경로를 찾아주는 역할을 합니다. 이때 네트워크층은 라우팅이라는 작업을 하는데, 라우팅이란 패킷을 최종 수신지까지 안전하고 빠르게 보내는 경로 설정과정을 말합니다. 즉, 라우팅 과정은 통신 과정에서 가장 중요한 작업 중 하나이며, 네트워크층은 중요한 일을 하고 있는 계층이라고 할 수 있습니다.
우리가 흔히 주소라고 떠올리게 되는 IP 주소가 네트워크 계층에 포함되어 있습니다.
제 4계층 전송층 Transport
전송층도 중요한 역할을 담당하고 있습니다. 전송층은 양 끝단의 사용자들이 신뢰성있는 데이터를 주고받을 수 있게 해 주는 층입니다. 데이터에 대한 신뢰성을 전송층에서 보장하게 된다면 이후의 상위 계층에서는 따로 신뢰성을 검증하지 않아도 되기 때문에 상위 계층의 부담을 덜 수 있습니다. 전송층에서 신뢰성 검사를 위해 에러 제어, 흐름 제어, 중복 검사를 수행합니다.
전송층에서는 데이터 전송 단위를 세그먼트(Sagment)라고 부릅니다. 전송층에서 세그먼트 전송을 위해서 포트 번호를 사용합니다.
제 5계층 세션층 Session
세션층은 양 끝단의 응용 프로세스가 통신을 관리하는 방법을 제공하는 층입니다. 전송층은 양 끝단 통신에 구체적이고 논리적인 설정을 제공한다면, 세션층은 효율적인 통신을 위한 옵션(추가 설정)을 제공하는 계층입니다.
제 6계층 표현층 Presentation
표현층은 데이터를 번역해 표현하는 방식을 결정하는 층 입니다. 예를 들어 이미지 파일에는 .jpg, .png 등의 다양한 포맷이 있는데, 이 포맷들을 통일된 형식으로 표현되게 만들어 줍니다. 데이터 형식을 통일시키면 응용층에서 데이터 형식 차이로 인해 발생하는 추가 작업에 대한 부담을 덜어줄 수 있습니다.
표현층은 데이터 형식 번역 외에도 데이터 압축, 암호화, 복호화 등의 역할도 수행합니다.
제 7계층 응용층 Application
응용층은 사용자가 직접 사용하게 되는 응용 프로그램이 동작하는 계층입니다. OSI 7 Layer에서 제일 상위 계층을 차지 함과 동시에 사용자와 가장 가까이 있는 계층이기도 합니다. 응용층은 사용자와 응용 프로그램 등의 사이에서 데이터 교환을 수행할 수 있도록 만들어 줍니다.
