OSI 7계층이란?
네트워크 통신 기능을 7개의 계층으로 나누는 개념적 프레임워크
상이한 컴퓨터 시스템이 서로 통신할 수 있는 표준을 제공한다.
OSI(Open Systems Interconnection) 7계층 모델은 통신 과정을 7개의 계층으로 분리하여, 각 계층에 특정 기능과 역할을 할당한다. 7개 계층은 물리 계층, 데이터 링크 계층, 네트워크 계층, 전송 계층, 세션 계층, 표현 계층, 응용 계층으로 구성된다.
OSI 7계층을 사용하는 이유
계층 구조를 사용하는 이유는 네트워크 통신을 단계적으로 파악할 수 있기 때문이다.
이를 통해 흐름을 한눈에 파악하고, 오류 발생 시 문제가 있는 부분을 빠르게 파악하고 다른 계층에 간섭하지 않고 문제를 해결하기 쉬워진다.
또한 표준을 정의하여 모든 시스템들의 상호 연결을 원활하게 해준다.
작동 원리
데이터 전송 시 각각의 계층마다 통신 정보를 담은 헤더를 추가한다. (캡슐화)
데이터 수신 시 각각의 계층마다 헤더를 제거한다. (디캡슐화)
헤더에는 송신자, 수신자 주소 등의 정보가 담긴다.
계층별 기능
물리 계층 (Physical Layer)
- 전송 매체의 물리적 인터페이스에 관한 사항을 기술
- 데이터 전송 속도, 송수신 호스트 사이의 클록 동기화 방법, 물리적 연결 형태 등
- 전기적, 기계적 특성을 이용해 통신 케이블로 데이터를 전송
- 단지 데이터 전달의 역할을 할 뿐이라 알고리즘, 오류제어 기능이 없음
- 전송 단위 : 비트 (bit)
- 장비: 케이블, 리피터, 허브 등
데이터 링크 계층 (Data Link Layer)
- 인접한 노드 간의 신뢰성 있는 데이터 전송을 담당
- 에러 검출, 오류 제어, 흐름 제어 수행
- 송수신 호스트의 MAC 주소를 사용
- 전송 단위 : 데이터 프레임 (data frame)
- 장비 : 브릿지, 스위치 등
네트워크 계층 (Network Layer)
- 송신 호스트가 전송한 데이터가 어떤 경로를 통해 수신 호스트에 전달되는지 결정하는 라우팅 문제 처리 (라우팅 : 데이터를 목적지까지 가장 안전하고 빠르게 전달하는 기능)
- 호스트 구분을 위한 주소 개념 필요 (예: IP주소)
- 전송 단위 : 패킷 (packet)
- 장비: 라우터 등
전송 계층 (Transport Layer)
- 송신 프로세스와 수신 프로세스를 직접 연결하는 단대단(End-to-End)통신 기능 제공
- 오류 검출 및 수정, 데이터의 흐름 제어, 연결 제어, 세그먼트화, 재조립, 포트 번호 관리 등을 수행
- 통신 당사자인 프로세스 사이의 통신 담당 (포트(port): 프로세스 구분)
- 전송 단위 : 세그먼트 (Segment) 또는 데이터그램 (datagram)
- TCP/UDP 프로토콜을 전송 계층에서 사용
=> 4계층 부터 사용자가 관여하게 됨
세션 계층 (Session Layer)
- 통신 세션을 설정, 관리, 종료하는 기능을 담당
- 송수신 호스트 사이의 대화 제어를 비롯 상호 배타적인 동작을 제어하기 위한 토큰 제어, 일시적인 전송 장애를 해결하기 위한 동기(synchronizaiton)기능 등 제공
- TCP/IP 세션 체결, 포트번호를 기반으로 통신 세션 구성
- 상위 연결 개념: 원격 파일 전송, 원격 로그인 등
=> 5계층 부터 소프트웨어의 관점. 세션 계층 ~ 응용 계층은 잘 구별이 되지 않는다.
표현 계층 (Presentation Layer)
- 데이터의 의미와 표현 방법을 처리, 데이터를 코딩하는 문제를 다룸
- 데이터의 인코딩/디코딩, 압축, 암호화/복호화 등을 수행하여 데이터의 표현 형식을 통일
응용 계층 (Application Layer)
- 사용자와 네트워크 간의 상호작용을 담당하는 계층으로, 사용자에게 직접 서비스를 제공
- 다양한 네트워크 서비스 제공 (예: HTTP, FTP, SMTP, DNS 등), 사용자 인터페이스와의 연결을 관리
예비 게임서버 개발자