네트워크의 기본 OSI 7 계층

Ⅰ. 개념

• 네트워크 7계층은 국제표준화기구(ISO)에서 개발한 모델로, 네트워크 프로토콜 디자인과 통신을 계층으로 나눠 설명한 것
• 실제 인터넷에서 사용되는 TCP/IP는 OSI 참조 모델 기반으로 상업적이고 실무적으로 이용할 수 있도록 단순화한 것
• 개방형 시스템 상호 연결 모델의 표준

Ⅱ. 탄생 배경

• 초기 여러 정보 통신 업체의 장비들은 자신의 업체 장비들끼리만 연결되어 호환성 X
• 모든 시스템들의 상호 연결에 있어 문제 없도록 표준을 정한 것이 OSI 7 Layer
• 표준(호환성)과 학습도구에 의미로서의 그림처럼 제작

Ⅲ. 작동 원리

1. OSI 7 Layer : 응용, 표현, 세션, 전송, 네트워크, 데이터링크, 물리계층으로 분리
2. 전송 시, 7계층 → 1계층으로 각 층마다 인식할 수 있는 헤더를 붙임 (캡슐화)
3. 수신 시, 1계층 → 7계층으로 헤더를 떼어냄 (디캡슐화)
4. 출발지에서 데이터가 전송될 때 헤더가 추가되는데 2계층에서만 오류제어를 위해 꼬리부분이 추가
5. 물리계층에서 1, 0의 신호가 되어 전송매체를 통하여 전송
   • 전송매체는 동축케이블, 광섬유 등

Ⅳ. OSI 7 Layer 종류 및 특징

Ⅳ-1. 물리 계층(Physical Layer) 🕋

• 7계층 중 최하위 계층
• 주로 전기적, 기계적, 기능적 특성을 이용하여 데이터를 전송
• 데이터 단위 : 비트
  - 즉, On/Off의 전기적 신호 상태로 이루어져 이 계층은 데이터 전송이 주 목적
• 역할 : 데이터 전송
• 장비 : 케이블, 리피터, 허브 등
  
  
  

Ⅳ-2. 데이터링크 계층(DataLink Layer) 🧨

• 물리적인 연결을 통하여 인접한 두 장치 간의 신뢰성 있는 정보 전송을 담당 (Point-To-Point 전송)
• MAC 주소로 통신
• 역할 : 오류 감지 시, 재전송 기능 존재 (안전한 정보 전달을 위해)
• 데이터 단위 : 프레임(Frame)
• 장비 : 브리지, 스위치 등
  
  
  
  

Ⅳ-3. 네트워크 계층(Network Layer) 📍

• 전송 데이터를 목적지까지 경로를 찾아 전송하는 계층
• 라우팅 기능을 맡고 있는 계층으로 목적지까지 가장 안전하고 빠르게 데이터를 보내는 기능을 가짐
  - 즉, 최적의 경로를 알려주는 계층
• 컴퓨터에게 데이터를 전송할지 주소를 갖고 있어서 통신 가능 ( = 우리가 자주 듣는 IP 주소가 바로 네트워크 계층 헤더에 속함 )
• 주소(IP)를 정하고, 경로(Route)를 선택하고, 패킷을 전달하는 것이 가장 핵심인 계층
• 데이터 단위 : 패킷(Packet)
• 장비 : 라우터, L3 스위치 등
  
  
  

Ⅳ-4. 전송 계층(Transport Layer) 📞

• 데이터를 전송하고 전송 속도를 조절하며, 오류가 발생된 부분은 다시 맞춰주는 계층
• 종단 간 신뢰성 있고, 정확한 데이터 전송을 담당
• 데이터 전송을 위하여 Port 번호 사용
• 역할 : 오류검출 및 복구, 흐름제어, 중복 검사 등 수행
• 데이터 단위 : TCP(Segment), UDP(Datagram)
  
  
  

Ⅳ-5. 세션 계층(Session Layer) 📮

• 네트워크 상 양쪽 연결을 관리하고 연결을 지속시켜주는 계층
• 통신 장치 간 상호작용 및 동기화 제공
• TCP/IP 세션을 만들고 삭제시킴
• 역할 : 세션 생성 및 유지 / 세션 종료 / 전송 중단 시 복구 관리
• 대표적인 예시 : OS
  
  
  

Ⅳ-6. 표현 계층(Presentation Layer) 🙆

• 데이터를 어떻게 표현할지 정하는 역할을 하는 계층
• 데이터가 다양하기 때문에 데이터를 이해할 수 있게 응용프로그램에 맞춰 변함
• 표현 계층의 3가지 역할
  1. 송신자에서 온 데이터 해석을 위한 데이터 부호화, 변화
  2. 수신자에서 데이터 압축을 풀 수 있는 방식인 데이터 압축
  3. 데이터의 암호화와 복호화 (MIME 인코딩이나 암호화)
• 대표적인 예시 : JPEG, TIFF, GIF, MPEG 등
  
  
  

Ⅳ-7. 응용 계층(Application Layer) 🗣️

• OSI의 최상위 계층
• 사용자와 가장 밀접한 계층으로 사용자 또는 어플리케이션이 네트워크에 접근할 수 있도록 도와줌
• 사용자를 위한 인터페이스 지원(사용자에게 보이는 유일한 계층)
• 대표적인 예시 : 메일 전송, 인터넷 접속, 동영상 플레이어 등
  
  
  

Ⅴ. OSI 7 Layer 정리

내가 쉽게 보기 위해 OSI 7계층 표로 정리하기 💁

계층	계층명	역할	데이터 단위	장비	예시
1	물리 (Physical)	물리적으로 데이터 전송만	비트(Bit)	케이블, 리피터, 허브	-
2	데이터 링크 (DataLink)	물리적 연결로 두 장치간 신뢰성 있는 정보 전송 (Point-To-Point)	프레임(Frame)	브리지, 스위치	-
3	네트워크 (Network)	중계 노드를 통해 최적의 경로 설정	패킷(Packet)	라우터	-
4	전송 (Transport)	오류검출 및 복구, 흐름제어, 중복검사 등 수행	세그먼트(Segment)	Port 번호	-
5	세션 (Session)	통신 장치 간 상호작용 및 동기화 제공	-	-	-
6	표현 (Presentation)	데이터 부호화, 압축, 암호화와 복호화	-	-	MIME, JPEG, TIFF 등
7	응용 (Application)	인터페이스 역할, 정보 교환 담당	-	-	전자메일, 인터넷, 동영상 플레이어 등

출처 :
jh.cin의 Velog,OSI7계층 기본 개념, 각 계층 설명, 21.04.17 / 탄탄이의 세상읽기, OSI 7 계층, 19.10.15