왜 모델이 두 개인가
통신은 계층으로 나누어 지는데 나누는 방식으로 가장 많이 언급되는 것이 OSI 7계층과 TCP/IP 4계층이다. OSI는 ISO가 만든 개념 모델이고, TCP/IP는 실제 인터넷이 쓰는 프로토콜 구조를 계층으로 정리한 모델이다. 현대 인터넷은 OSI를 엄격하게 따르지는 않고 더 단순한 인터넷 프로토콜 모음에 가깝다. 그래도 OSI는 문제가 어느 계층에서 생겼는지 좁혀 갈 때 유용해서 여전히 공용어처럼 쓰인다.
OSI 7계층
| 계층 | 이름 | 하는 일 | 대표 예시 | 데이터 단위 |
|---|---|---|---|---|
| L7 | 응용 | 브라우저/메일 프로그램이 쓰는 프로토콜과 데이터 처리 | HTTP/HTTPS, SMTP | 데이터 |
| L6 | 표현 | 인코딩 변환/암호화/압축 | JSON/CSV 같은 데이터 형식 | 데이터 |
| L5 | 세션 | 통신 세션의 시작/유지/종료 | NFS/SMB | 데이터 |
| L4 | 전송 | 장치 끝과 끝 사이의 통신, 흐름/오류 제어 | TCP/UDP | 세그먼트 |
| L3 | 네트워크 | 서로 다른 네트워크 사이의 전달과 경로 선택 | IP/ICMP | 패킷 |
| L2 | 데이터 링크 | 같은 네트워크 안의 장치 간 전달 | 이더넷 | 프레임 |
| L1 | 물리 | 케이블 같은 매체로 신호 전송 | 구리/광섬유 케이블 | 비트 |
위에서부터 응용/표현/세션/전송/네트워크/데이터 링크/물리이다. 보내는 쪽은 L7에서 L1로 내려가며 계층마다 헤더를 붙이고 받는 쪽은 L1에서 L7로 올라가며 헤더를 하나씩 벗긴다. 다만 OSI를 쓰는 모든 시스템이 7개 계층을 전부 구현하는 것은 아니다.
TCP/IP 4계층
| TCP/IP 계층 | 대응하는 OSI | 대표 프로토콜 | 데이터 단위 |
|---|---|---|---|
| 응용 | 응용 중심(표현/세션 기능 포함) | HTTPS, SMTP, FTP | 데이터 |
| 전송 | L4 | TCP, UDP | 세그먼트 |
| 인터넷 | L3 | IP, ICMP | 패킷 |
| 링크(네트워크 접근) | L1/L2 | 이더넷, Wi-Fi | 프레임 |
AWS 영문 TCP/IP 문서는 TCP/IP의 일부 계층이 OSI의 여러 계층을 합친 것이라고 설명하고 특히 링크 계층은 OSI의 데이터 링크와 물리 계층을 합친 것이라고 밝힌다. 응용 계층 쪽이 OSI의 어느 계층까지 합치는지는 문서마다 설명이 달라서 표현/세션 기능을 응용 계층에 포함해 본다고 생각했다. AWS 한국어 OSI 문서는 두 모델이 직접 일대일로 매핑되는 것은 아니고 TCP/IP가 실제 인터넷 구조에 더 가깝다고 말한다.
계층 수도 문서마다 다르게 나오는데 AWS 영문 TCP/IP 문서는 4계층으로 설명하는 반면, AWS 한국어 OSI 문서는 TCP/IP를 물리/데이터 링크/네트워크/전송/응용의 5계층으로 소개한다. 같은 모델을 아래쪽에서 어디까지 쪼개 보느냐의 차이라서 4계층을 기본으로 말하고 5계층 표기도 있다고 덧붙이면 될 것 같다.
한 번의 웹 접속에서 계층은 어떻게 쓰이는가
노트북 브라우저에서 HTTPS 사이트에 접속하는 흐름으로 보면 이해가 쉽다.
| 계층 | 이 접속에서 하는 일 | 헤더에 들어가는 값 |
|---|---|---|
| 응용 | HTTP 요청을 만든다 | 요청 내용 |
| 전송 | 서버의 어느 프로그램인지 지정한다 | 출발/목적지 포트(HTTPS는 보통 443) |
| 인터넷 | 서버를 지정한다 | 출발/목적지 IP 주소 |
| 링크 | 같은 네트워크의 다음 장치를 지정한다 | 출발/목적지 MAC 주소 |
여기서 가장 헷갈리기 쉬운 것이 MAC 주소다. 서버가 다른 네트워크에 있으면 프레임의 목적지 MAC은 서버가 아니라 같은 네트워크의 다음 장치(게이트웨이/라우터)가 된다.
데이터 단위 이름은 전송 계층이 데이터를 쪼갠 것이 세그먼트, 네트워크 계층이 세그먼트를 더 작게 나눈 것이 패킷, 데이터 링크 계층이 패킷을 쪼갠 것이 프레임이다.
현업에서는 어떻게 쓰이는가
계층 번호는 대화 속에서 위치를 가리키는 말로 자주 쓰인다. Cloudflare 문서는 DDoS 공격을 설명하면서 애플리케이션 계층(L7)을 노리는 공격과 3/4 계층을 노리는 프로토콜 계층 공격으로 나눠 부른다. 이처럼 어느 계층이 영향을 받는지에 따라 원인과 대응이 달라지기 때문에 계층 모델은 장애와 보안 이슈를 같은 말로 소통하는 도구라고 볼 수 있다.
핵심 복습
| 키워드 | 한 줄 정리 |
|---|---|
| OSI 7계층 | 통신을 7단계로 나눈 개념 모델, 문제 위치를 말할 때 쓰는 공용어 |
| TCP/IP 4계층 | 실제 인터넷 구조, 응용/전송/인터넷/링크 |
| 대응 관계 | L4는 전송, L3는 인터넷, L1/L2는 링크, 위쪽은 응용 |
| 4계층 vs 5계층 | 하위 계층을 하나로 보면 4계층, 물리/데이터 링크로 쪼개면 5계층 |
| 데이터 단위 | 세그먼트(L4), 패킷(L3), 프레임(L2) |
| 주소 사용 | 같은 네트워크는 MAC, 다른 네트워크는 IP + 다음 홉 라우터(뒤에서 확인) |
📍 참고 자료
확인일: 2026-10-02
