OSI 7 계층 (Open Systems Interconnection Model)
OSI 7 계층은 네트워크 통신이 이루어지는 과정을 7개의 계층으로 나누어 정리한 모델이다. 각 계층은 특정 기능을 담당하며, 하위 계층은 상위 계층을 지원하는 구조를 갖는다.
OSI 7 계층 개요
| 계층 | 이름 | 역할 |
|---|---|---|
| 7 | 응용 계층 (Application) | 사용자와 네트워크 간 인터페이스 제공 |
| 6 | 표현 계층 (Presentation) | 데이터 형식 변환, 암호화/복호화 |
| 5 | 세션 계층 (Session) | 연결 설정, 유지, 종료 |
| 4 | 전송 계층 (Transport) | 신뢰성 있는 데이터 전송 (TCP/UDP) |
| 3 | 네트워크 계층 (Network) | IP 주소 기반 데이터 전송 (라우팅) |
| 2 | 데이터 링크 계층 (Data Link) | MAC 주소 기반 데이터 전송, 오류 감지 |
| 1 | 물리 계층 (Physical) | 물리적 전송 매체 (케이블, 신호 등) |
1계층: 물리 계층 (Physical Layer)
- 역할: 전기적 신호, 빛, 전파 등으로 데이터를 물리적으로 전송
- 장비: 허브(Hub), 리피터(Repeater), 네트워크 케이블
- 예시: 광케이블, 이더넷 케이블, Wi-Fi 신호
2계층: 데이터 링크 계층 (Data Link Layer)
- 역할: 같은 네트워크 내에서 데이터 전송, MAC 주소 기반 통신
- 기능:
- 오류 검출 (CRC, Parity Bit)
- 흐름 제어 (Flow Control)
- MAC 주소 기반 스위칭
- 장비: 스위치(Switch), 브리지(Bridge)
- 프로토콜: 이더넷(Ethernet), PPP(Point-to-Point Protocol)
- 예시: MAC 주소를 이용한 LAN 내 통신
3계층: 네트워크 계층 (Network Layer)
- 역할: 다른 네트워크 간 데이터 전달, IP 주소 기반 라우팅
- 기능:
- 논리적 주소(IP) 할당
- 최적 경로(Route) 선택
- 장비: 라우터(Router), L3 스위치
- 프로토콜: IP(IPv4, IPv6), ICMP(핑), ARP
- 예시: 인터넷을 통한 데이터 전송, 라우터를 이용한 네트워크 연결
4계층: 전송 계층 (Transport Layer)
- 역할: 송·수신 간 신뢰성 있는 데이터 전송 보장
- 기능:
- 흐름 제어 (Flow Control)
- 오류 제어 (Error Control)
- 패킷 분할 및 재조립
- 프로토콜:
- TCP (Transmission Control Protocol): 신뢰성 있는 전송, 연결 지향 (예: 웹, 이메일)
- UDP (User Datagram Protocol): 빠른 전송, 비연결 지향 (예: 실시간 스트리밍, VolP)
- 예시: 웹 브라우저에서 HTTP 요청(TCP), 온라인 게임(UCP)
5계층: 세션 계층 (Session Layer)
- 역할: 네트워크 연결(세션) 생성, 유지, 종료 관리
- 기능:
- 세션 설정, 동기화, 종료
- 다중 연결 관리
- 프로토콜: NetBIOS, RPC(Remote Procedure Call)
- 예시: 로그인 유지, 화상 회의에서 연결 지속
6계층: 표현 계층 (Presentation Layer)
- 역할: 데이터 형식 변환, 암호화/복호화
- 기능:
- 서로 다른 시스템 간 데이터 변환 (예: Windows ↔︎ Linux)
- 암호화 및 복호화 (SSL/TLS)
- 압축 및 해제
- 프로토콜: SSL/TLS(HTTPS 암호화), JPEG, MPEG
- 예시: 웹사이트 HTTPS 보안 통신, 동영상·이미지 인코딩
7계층: 응용 계층 (Application Layer)
- 역할: 사용자가 네트워크 서비스를 직접 이용하는 계층
- 기능:
- 웹 브라우징, 이메일, 파일 전송 등 네트워크 애플리케이션 제공
- 프로토콜:
- HTTP/HTTPS: 웹 브라우징
- SMTP/POP3/IMAP: 이메일 송수신
- FTP: 파일 전송
- DNS: 도메인 이름 변환
- 예시: 웹사이트 접속(HTTP/HTTPS), 이메일 송수신(SMTP, IMAP)
OSI 7 계층과 TCP/IP 계층 비교
OSI 7 계층과 실제 인터넷에서 사용하는 TCP/IP 계층은 다음과 같이 매칭된다.
| OSI 계층 | TCP/IP 계층 | 프로토콜 예시 |
|---|---|---|
| 7. 응용 계층 | 응용 계층 | HTTP, SMTP, FTP |
| 6. 표현 계층 | 응용 계층 | SSL/TLS, JPEG |
| 5. 세션 계층 | 응용 계층 | NetBIOS, RPC |
| 4. 전송 계층 | 전송 계층 | TCP, UDP |
| 3. 네트워크 계층 | 인터넷 계층 | IP, ICMP, ARP |
| 2. 데이터 링크 계층 | 네트워크 인터페이스 계층 | 이더넷, Wi-Fi |
| 1. 물리 계층 | 네트워크 인터페이스 계층 | 물리적 장비 (LAN 케이블 등) |
정리
- OSI 7 계층은 네트워크 통신 과정을 7단계로 나눈 모델이며, 각 계층은 특정 기능을 담당
- 하위 계층(1~3)은 데이터 전송을 담당하고, 상위 계층 (5~7)은 사용자와 직접적인 관련이 있는 기능을 담당
- 4계층(TCP/UDP)이 신뢰성 있는 데이터 전송을 보장하는 핵심 역할을 수행
- 실제 인터넷에서는 OSI 7 계층이 아닌 TCP/IP 4 계층 모델이 더 많이 사용됨
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