OSI 7 Layer와 TCP/IP 4 Layer

OSI 7 Layer

Open Systems IterconnectionOSI 모델은 국제표준화기구ISO에서 개발한 모델로, 컴퓨터 네트워크 프로토콜 디자인과 통신을 계층으로 나누어 설명한 것이다. - 위키 백과

위키 백과의 내용을 그대로 가져와봤어요.

계층을 나누는 이유는?

이렇게 계층 모델로 나누는 이유는 통신이 일어나는 과정을 단계별로 알 수 있으며, 어느 부분에서 이상이 발생하는지 확실히 알고, 그 부분만 수정하면 되기 때문에 이렇게 계층으로 나눠졌습니다.

또한 벤더(제조 기업) 간 호환성을 위한 표준이 필요했어요. 어떤 기업은 물리 계층을 제조하고, 어떤 기업은 운영체제를 개발하는데 있어 특정 계층을 관리할 수도 있죠. 그래서 이를 쉽게 접근해서 기술 발전하기 위해 나눠졌다고 보시면 되요.

TCP/IP 4 Layer

TCP/IP 프로토콜은 OSI 모델보다 먼저 개발되었어요. 그래서 OSI 모델이 나오기 전부터 계속 표준화되어 신뢰성이 우수하지만, OSI 모델은 표준은 TCP/IP만큼 많이 사용되지 않아 신뢰성이 높은 편은 아니에요.

그럼에도 OSI 모델도 알아야 하는 이유는?

비록 TCP/IP가 거의 표준화로 자리 잡았지만, OSI 모델은 네트워크 통신 구축 및 개발에 기본적인 개념이 되기 때문에 알아두시면 좋아요네트워크 관련 질문의 시작은 거의 여기서도 시작하는 것도 있고요.

계층

계층 숫자가 낮을 수록 물리적이고, 높을 수록 논리적이에요. OSI 모델을 기준으로 정리해볼게요.

1계층 - 물리(Physical)

케이블, 허브, 리피터

• 하부 네트워크와 호스트를 연결하는 물리적 연결
• 장치와 통신 매체 사이의 비정형 데이터의 전송을 담당해요
• 전송되는 방법, 제어 신호, 기계적 속성 등을 정의해요

2계층 - 데이터 링크(Data Link)

브릿치, 스위치

• 물리적 매체에 제어 프로토콜을 추가해요
• Mac 주소를 통해 통신해요
• 프레임Frame이라 불리는 것에 Mac 주소를 부여해서 오류 감지 및 수정을 담당해요

3계층 - 네트워크(Network)

라우터, IP, L3 스위치

• 데이터를 목적지 호스트Host까지 전달하기 위한 정보를 제공해요.
• 여기서 IP를 지정해요
• 이를 통해 오류 제어, 흐름 제어, 그리고 패킷을 나눠 보낼 수 있게 세그멘테이션Segmentation을 담당해요

4계층 - 수송(Transport)

TCP, UDP

• 종단 호스트PC 간 전송을 수행해요
• 여기서 TCP와 UDP 중 어떤 프로토콜을 사용할 것인지를 결정해요
• Port를 제어한다는 의미로 L4 로드 밸런서라는 장비가 존재해요

5계층 - 세션(Session)

API, Socket

• 데이터 통신을 위한 논리적 연결을 담당해요
• 여기서 오류가 발생하면 체크포인트부터 재개할 수 있게 해줘요
• 로컬 및 원격 애플리케이션 간의 IP와 Port 연결을 관리해요

6계층 - 표현(Presentation)

JPEG, MPEG, ASCII

• 데이터 암호화/복호화, 압축/해제를 담당해요
• 사용자의 프로그램과 네트워크 형식 간에 데이터를 변환해서 표현과 독립성을 제공해요

7계층 - 응용(Application)

HTTP, FTP, DNS, SMTP이메일 서비스

• 데이터를 주고 받을 프로세스 계층이에요. 즉, 최종 목적지입니다.
• 일반적인 응용 서비스를 수행해요

후기

CS 지식을 공부하면서 학교에서 배운 내용을 정리하기로 했어요. 지금은 계층 모델에 대해서 간단하게 소개 드렸고, 이후에 깊게 들어가면서 중요한 개념들을 정리할게요.

'반쯤' 다행으로 일부 내용을 잃어버렸지만 성실하게 잘 정리된 공책이 있어서, 이를 기반으로(+구글링) 정리를 진행하려 해요. 네트워크를 공부하려는 분들과 지금과 과거의 제가 정리한 글을 보면서 온전히 제 것으로 만들 수 있으면 좋겠네요.

참고

위키백과 - OSI 모형
Gyoogle님 블로그 - OSI 7 계층
goitgo님 TStory - OSI 7 Layer 과 TCP/IP 4 Layer(TCP/IP Protocol suite) 비교