OSI 7 Layer?

OSI 7 계층은 네트워크에서 통신이 일어나는 과정을 7단계로 나눈 것을 말한다.
계층을 나눈 이유는 통신이 일어나는 과정이 단계별로 파악할 수 있기 때문이다.
흐름을 한눈에 알아보기 쉽고, 사람들이 이해하기 쉽고,
7단계 중 특정한 곳에 이상이 생기면 다른 단계의 장비 및 소프트웨어를 건들이지 않고도
이상이 생긴 단계만 고칠 수 있기 때문이다.

1. 물리 계층 (Physical Layer)

물리 계층은 네트워크의 가장 하위 계층으로, 실제 물리적 매체를 통해 데이터를 전송하는 역할을 한다. 이 계층에서는 전기 신호, 라디오 신호, 광 신호 등 다양한 형태의 신호를 사용하여 데이터를 전송한다. 주요 역할은 다음과 같다.

• 데이터 전송 매체의 종류 결정 (유선, 무선 등)
• 신호 변환 (디지털 -> 아날로그, 아날로그 -> 디지털)
• 전기적 특성 규정 (전압, 주파수 등)

2. 데이터 링크 계층 (Data Link Layer)

데이터 링크 계층은 물리 계층을 통해 전달된 데이터를 에러 없이 전달하고, 흐름을 제어하는 역할을 한다. 이 계층은 데이터를 프레임(Frame) 단위로 나누어 전송하며, 주로 다음과 같은 역할을 담당한다.

• 프레임 생성 및 해석
• MAC 주소를 사용한 물리적 주소 지정
• 오류 검출 및 수정 (CRC 등)

3. 네트워크 계층 (Network Layer)

네트워크 계층은 데이터가 다양한 네트워크를 통해 목적지까지 전달될 수 있도록 경로를 설정하는 역할을 한다. 이 계층에서 IP 주소를 사용하여 논리적 주소 지정을 한다. 주요 역할은 다음과 같다.

• 경로 설정 및 최적화 (라우팅)
• 논리적 주소 지정 (IP 주소)
• 패킷 전달 및 중계

4. 전송 계층 (Transport Layer)

전송 계층은 송신 측과 수신 측 간의 데이터 전송을 관리하고, 신뢰성 있는 데이터 전송을 보장한다. 이 계층에서는 주로 TCP와 UDP 프로토콜을 사용하여 데이터를 세그먼트(Segment) 단위로 전송한다. 주요 역할은 다음과 같다.

• 데이터 전송의 신뢰성 확보 (에러 검출, 재전송 등)
• 데이터 흐름 제어
• 포트 번호를 사용한 통신 세션 관리

5. 세션 계층 (Session Layer)

세션 계층은 통신 세션을 설정하고 관리하며, 종료하는 역할을 한다. 이 계층은 응용 프로그램 간의 대화(Dialogue)를 관리하고, 세션의 유지 및 동기화를 담당한다. 주요 역할은 다음과 같다.

• 세션 설정, 유지 및 종료
• 대화 제어 (반이중, 전이중 통신)
• 세션 복구 및 재동기화

6. 표현 계층 (Presentation Layer)

표현 계층은 데이터를 네트워크에 적합한 형태로 변환하고, 수신 측에서 이해할 수 있는 형태로 변환하는 역할을 한다. 이 계층에서는 데이터 암호화, 압축, 변환 등의 작업을 수행한다. 주요 역할은 다음과 같다.

• 데이터 형식 변환 (예: JPEG -> BMP)
• 데이터 암호화 및 복호화
• 데이터 압축 및 해제

7. 응용 계층 (Application Layer)

응용 계층은 사용자와 직접 상호작용하는 응용 프로그램들이 네트워크 서비스를 사용할 수 있도록 한다. 이 계층은 다양한 네트워크 서비스를 제공하며, 주로 다음과 같은 역할을 담당한다.

• 네트워크 프로토콜 정의 (HTTP, FTP, SMTP 등)
• 사용자 인터페이스 제공
• 응용 프로그램 간 데이터 교환

OSI 7계층의 동작 흐름

데이터가 송신 측에서 수신 측까지 전달되는 과정에서 OSI 7계층은 중요한 역할을 한다. 각 계층은 서로 다른 기능을 수행하며, 상호작용을 통해 데이터가 안전하고 정확하게 전달될 수 있도록 돕는다. 데이터가 송신 측에서 수신 측으로 이동할 때의 흐름은 다음과 같다.

1. 응용 계층 (Application Layer): 사용자가 응용 프로그램을 통해 데이터를 입력하면, 이 데이터는 응용 계층에서 시작된다.
2. 표현 계층 (Presentation Layer): 응용 계층에서 받은 데이터를 적절한 형식으로 변환한다. 예를 들어, 데이터 암호화나 압축 작업이 이뤄진다.
3. 세션 계층 (Session Layer): 변환된 데이터를 세션 계층에서 관리하며, 통신 세션을 설정하고 유지한다.
4. 전송 계층 (Transport Layer): 세션 계층에서 받은 데이터를 세그먼트로 나누고, 에러 검출 및 수정, 데이터 흐름 제어 등의 작업을 수행한다.
5. 네트워크 계층 (Network Layer): 전송 계층에서 받은 세그먼트를 패킷으로 변환하고, 목적지까지의 최적 경로를 설정한다.
6. 데이터 링크 계층 (Data Link Layer): 네트워크 계층에서 받은 패킷을 프레임으로 나누고, 오류 검출 및 수정을 수행하며, 물리적 주소를 지정한다.
7. 물리 계층 (Physical Layer): 데이터 링크 계층에서 받은 프레임을 물리적 신호로 변환하여 실제 전송 매체를 통해 데이터를 전송한다.

데이터가 수신 측에 도달하면, 물리 계층에서부터 다시 상위 계층으로 전달되며, 각 계층에서 해당 역할을 수행하여 데이터를 처리한다. 최종적으로 응용 계층에서 사용자가 이해할 수 있는 형태로 데이터를 제공한다. 이러한 과정을 통해 OSI 7계층 모델은 데이터 통신의 복잡성을 관리하고, 네트워크의 효율성을 높인다.