OSI 7계층

📘 OSI 7계층이란?

OSI 7계층은 네트워크 통신이 이루어지는 과정을 단계별로 나눈 국제 표준 모델이다.
각 계층은 특정 역할을 수행하며, 서로 협력하여 데이터를 송수신한다.

7. Application (응용계층)
6. Presentation (표현계층)
5. Session (세션계층)
4. Transport (전송계층)
3. Network (네트워크계층)
2. Data Link (데이터링크계층)
1. Physical (물리계층)

상위 계층은 사용자와 가까운 계층,
하위 계층은 실제 물리적 전송과 관련된 계층이다.

🧩 1계층 — Physical Layer (물리 계층)

항목	내용
역할	데이터를 전기 신호(비트)로 변환하여 물리적 매체로 전송
데이터 단위	Bit (0과 1)
주요 기능	케이블·전압·전송 속도·전송 방식 정의 (전기적/기계적 특성)
대표 프로토콜/표준	Ethernet(물리층 부분), RS-232, DSL
대표 장비	허브(Hub), 리피터(Repeater), 케이블, 커넥터

💡 핵심 요약
→ “데이터를 실제로 전선에 흘려보내는 계층”

🔗 2계층 — Data Link Layer (데이터 링크 계층)

항목	내용
역할	물리 계층에서 발생할 수 있는 오류 제어 및 MAC 주소 기반 통신
데이터 단위	Frame
주요 기능	오류 검출(CRC), 흐름 제어, MAC 주소 기반 통신
대표 프로토콜	Ethernet, PPP, HDLC, ARP, VLAN(802.1Q)
대표 장비	스위치(Switch), 브리지(Bridge), 네트워크 카드(NIC)

💡 핵심 요약
→ “MAC 주소로 데이터를 구분하고 오류 없이 전달하는 계층”

🚦 3계층 — Network Layer (네트워크 계층)

항목	내용
역할	IP 주소 기반으로 최적의 경로를 찾아 패킷 전달
데이터 단위	Packet
주요 기능	라우팅(Routing), 경로 선택, 논리 주소(IP) 할당
대표 프로토콜	IP, ICMP, ARP, RIP, OSPF, BGP
대표 장비	라우터(Router), 3계층 스위치(L3 Switch), 방화벽(Firewall)

💡 핵심 요약
→ “IP 주소로 목적지를 찾아가는 길잡이 계층”

📦 4계층 — Transport Layer (전송 계층)

항목	내용
역할	신뢰성 있는 데이터 전송 제공 (데이터 분할, 재조립, 오류 복구)
데이터 단위	Segment
주요 기능	흐름 제어, 오류 제어, 연결 제어, 포트번호 관리
대표 프로토콜	TCP (신뢰성), UDP (비연결, 실시간성)
대표 장비	게이트웨이(Gateway), L4 스위치(로드밸런서)

💡 핵심 요약
→ “데이터를 안전하게 보내는 계층 — 포트 기반 통신 담당”

🗣️ 5계층 — Session Layer (세션 계층)

항목	내용
역할	통신 세션의 생성·유지·종료 관리
데이터 단위	Data
주요 기능	세션 연결 제어, 동기화, 체크포인트 관리
대표 프로토콜	NetBIOS, RPC, PPTP, SOCKS
대표 장비	게이트웨이(Gateway, 일부 역할 포함)

💡 핵심 요약
→ “대화(세션)를 열고 닫는 관리자 역할”

🎨 6계층 — Presentation Layer (표현 계층)

항목	내용
역할	데이터의 형식 변환, 암호화, 압축 수행
데이터 단위	Data
주요 기능	데이터 인코딩/디코딩, 암호화/복호화, 압축
대표 프로토콜	JPEG, MPEG, SSL/TLS, ASCII
대표 장비	게이트웨이(프로토콜 변환 장치)

💡 핵심 요약
→ “데이터를 사용자에게 맞게 ‘표현’하는 계층”

💬 7계층 — Application Layer (응용 계층)

항목	내용
역할	사용자가 직접 이용하는 응용 서비스 제공
데이터 단위	Data
주요 기능	사용자 인터페이스, 애플리케이션 간 데이터 교환
대표 프로토콜	HTTP, HTTPS, FTP, DNS, SMTP, POP3, Telnet
대표 장비	L7 스위치, 프록시 서버, 웹서버, 메일서버

💡 핵심 요약
→ “사용자가 직접 만나는 계층 — 웹, 메일, 파일 등 서비스 제공”

⚙️ OSI 7계층 데이터 단위

계층	데이터 단위	설명
7 ~ 5	Data	사용자 데이터
4	Segment	전송 단위
3	Packet	라우팅 단위
2	Frame	MAC 주소 기반 전송 단위
1	Bit	전기 신호 단위

🔄 OSI 7계층 예시로 보는 실제 흐름

웹 브라우저에서 www.google.com에 접속하는 과정

1.응용계층 — 브라우저가 HTTP 요청 생성
2.전송계층 — TCP가 세그먼트로 분할, 포트번호(80/443) 부여
3.네트워크계층 — IP 주소 기반 패킷 라우팅
4.데이터링크계층 — MAC 주소로 프레임 구성
5.물리계층 — 전기 신호로 변환되어 케이블 전송
→ 수신 측에서 반대로 복원 (1 → 7)

✅ 한눈에 정리

계층	이름	역할	주요 프로토콜	대표 장비
7	Application	응용 서비스 제공	HTTP, FTP, DNS	L7 스위치, 웹서버
6	Presentation	데이터 표현/암호화	SSL, JPEG	게이트웨이
5	Session	세션 연결 관리	RPC, PPTP	게이트웨이
4	Transport	신뢰성 있는 전송	TCP, UDP	L4 스위치
3	Network	경로 설정, IP 주소	IP, ICMP, OSPF	라우터
2	Data Link	프레임 전송, 오류 제어	Ethernet, ARP	스위치
1	Physical	전기 신호 전송	RS-232, DSL	허브, 케이블