🔍논리적 관점에서의 OSI 7계층과 WAS 요청 흐름

앞서 물리적인 관점에서 OSI7계층 모델과 WAS 서버 요청 흐름에 대해 살펴봤다. 이번에는 논리적인 관점에서 같은 과정을 살펴보려한다.

논리적 관점이란?

논리적 관점에서는 각 계층이 상대방의 동일한 계층과 직접 통신하는 것처럼 보인다. 물리적으로는 데이터가 모든 계층을 거쳐 이동하지만, 논리적으로는 각 계층이 상대방의 동일한 계층과 "대화" 하는 형상과 비슷하다

저번 포스팅에서는 클라이언트의 계층은 표기 하지 않았지만 , 사실
클라이언트(브라우저)와 서버 모두 OSI 7계층이 독립적으로 존재한다.
왜냐하면 클라이언트 측에서 Nginx 서버로 웹사이트를 배포한 경우에도 가상화 기술(가상의 컴퓨터)이 적용될 수 있기 때문이다.

ex) 

응용 계층(클라이언트) - 응용계층(서버)
전송 계층 (클라이언트) - 전송 계층 (서버)

가상화 환경에서는 하드웨어 자원이 추상화되어 있지만, 네트워크 통신에 필요한 모든 OSI 계층의 기능은 여전히 소프트웨어적으로 구현되어 작동한다.
단지 물리적 장치가 아닌 가상화된 형태로 존재하는 것이다

클라이언트와 서버 간의 논리적 통신

✅응용 계층 (Application Layer)

클라이언트의 웹 브라우저가 서버의 웹 애플리케이션에 HTTP 요청을 보낸다.
서버의 웹 애플리케이션이 HTTP 응답을 클라이언트의 브라우저에 반환한다.
논리적으로 이 두 응용 계층은 HTTP 프로토콜을 통해 직접 대화하고 있다.
예: "로그인 페이지를 보여줘" → "여기 로그인 페이지가 있어"

✅표현 계층 (Presentation Layer)

클라이언트 측은 데이터를 암호화하고, 서버 측은 이를 복호화한다.
양쪽 표현 계층은 데이터 형식과 암호화에 대해 합의한다.
논리적으로 암호화 키와 알고리즘에 대한 협상이 이루어진다.
예: "TLS 1.3으로 통신하자" → "좋아, TLS 1.3 사용할게"

✅세션 계층 (Session Layer)

클라이언트와 서버의 세션 계층은 통신 세션을 설정, 유지, 종료한다.
논리적으로 양쪽 세션 계층은 세션의 시작과 끝을 조율한다.
예: "세션 시작할게" → "세션 시작 확인했어, 세션 ID는 123456이야"

✅전송 계층 (Transport Layer)

클라이언트의 전송 계층이 서버의 전송 계층에 연결 요청(SYN) 을 보낸다.
서버의 전송 계층이 연결 수락(SYN-ACK) 을 응답한다.
클라이언트가 확인(ACK) 을 보내 TCP 연결이 설정된다.
논리적으로 두 전송 계층은 3-way handshake를 통해 직접 대화한다.

ex) "연결 가능해?👋(SYN)" → "응, 가능해 연결 요청할게!👋 👌🏻(SYN-ACK)" → "좋아, 연결 시작할게 👌🏻 (ACK)"

만약 사용자가 브라우저를 새로 고침하게 되면 기존에 보냈던 요청이 FIN(전송 정보 없음, 연결 종료) 패킷을 통해 정상적으로 종료되거나 끊어지게 되고,
이후 브라우저는 서버에게 새로운 요청(SYN) 을 보내어 새 TCP연결을 설정하게 된다.
서버는 이전 요청 처리를 중단하며 새 요청을 처리하게 된다

이러한 재연결 과정은 상태 비저장(stateless) 속성을 가진 HTTP 프로토콜 의 특성이 반영된 것이다. 다만, 브라우저 캐시나 쿠키, 세션과 같은 메커니즘을 통해 일부 상태 정보는 새로고침 후에도 유지될 수 있다.

ex) 로그인이 된 상태로 웹에서 나갔다 다시 들어오거나 새로고침을 하면 항상 로그인이 되어있는 것을 볼 수 있다

✅네트워크 계층 (Network Layer)

클라이언트의 네트워크 계층은 목적지 IP 주소로 패킷을 라우팅한다.
서버의 네트워크 계층은 응답 패킷을 클라이언트의 IP로 라우팅한다.
논리적으로 두 네트워크 계층은 IP 주소를 사용해 패킷 전달에 관해 대화한다.

ex) "이 패킷을 192.168.1.1로 보낼게" → "응답 패킷을 10.0.0.5로 보낼게"

✅데이터 링크 계층 (Data Link Layer)

클라이언트의 데이터 링크 계층은 다음 홉의 MAC 주소로 프레임을 전송한다.
서버의 데이터 링크 계층은 프레임을 수신하고 오류를 검사한다.
논리적으로 두 데이터 링크 계층은 MAC 주소를 통해 프레임 전달에 관해 통신한다.

ex)
"이 프레임을 MAC 주소 00:1A:2B:3C:4D:5E로 보낼게" → "MAC 주소 5E:4D:3C:2B:1A:00에서 프레임 받았어"

✅물리 계층 (Physical Layer)

클라이언트의 물리 계층은 비트를 전기적 신호로 변환한다.
서버의 물리 계층은 이 신호를 다시 비트로 변환한다.
논리적으로 두 물리 계층은 비트 전송에 관해 통신한다.

ex) "비트 스트림 10101100을 보낼게" → "비트 스트림 10101100을 받았어"

WAS 서버에서의 논리적 통신 흐름

WAS 서버에서의 논리적 통신 흐름도 동일한 원칙을 따른다. WAS 서버의 각 계층은 클라이언트의 동일한 계층과 논리적으로 통신한다.

✅응용 계층: 클라이언트가 요청한 동적 컨텐츠를 처리한다.

예: 클라이언트가 로그인 요청 → WAS가 사용자 인증 후 세션 생성

✅표현 계층: 데이터 형식 변환과 암호화를 관리한다.

예: 클라이언트는 JSON으로 데이터 전송 → WAS는 이를 Java 객체로 변환

✅세션 계층: 사용자 세션을 관리한다.

예: 클라이언트의 세션 쿠키 확인 → WAS는 해당 세션 상태 유지

✅전송 계층: 데이터 패킷의 신뢰성 있는 전달을 보장한다.

예: 클라이언트가 데이터 패킷 전송 → WAS는 수신 확인 응답

‼️물리적 흐름과 논리적 흐름의 차이점

#물리적 흐름: 데이터가 계층을 순차적으로 위에서 아래로, 아래에서 위로 이동하는 실제 경로를 설명한다.

클라이언트: 응용 → 물리
서버: 물리 → 응용

#논리적 흐름: 각 계층이 상대방의 동일한 계층과 직접 통신하는 것처럼 보이는 가상의 통신을 설명한다.

클라이언트의 응용 계층 ↔ 서버의 응용 계층
클라이언트의 전송 계층 ↔ 서버의 전송 계층