OSI 7계층

OSI 7계층 모델은 ISO(International Organization for Standardization)라고 하느 국제표준화기구에서 1984년에 제정한 표준 규격이다.

오래전에는 같은 회사에서 만든 컴퓨터끼리만 통신이 가능했던 시절이 있었다. 따라서 다른 회사의 시스템이라도 네트워크 유형에 관계없이 상호 통신이 가능한 규약, 즉 프로토콜(Protocol)이 필요했다.
그래서 ISO에서는 제조사에 상관없이 공통으로 사용할 수 있는 네트워크 표준 규격을 정의했다.

OSI 7계층 모델은 네트워크를 이루고 있는 구성요소들을 7단계로 나누고, 각 계층의 표준을 정의했다.
표준화를 통해 포트, 프로토콜의 문제를 해결하고, 네트워크에서 일어나는 일을 해당 계층 모델을 이용해 쉽게 설명할 수 있다.

1계층 - 물리 계층

가장 아래에 있는 계층으로, 시스템 간의 물리적인 연결과 전기 신호를 변환 및 제어하는 계층이다.
주로 물리적 연결과 관련된 정보를 정의한다. 전기 신호를 전달하는데 초점을 두고, 들어온 전기 신호를 그대로 잘 전달하는 것이 목적이다.

2계층 - 데이터링크 계층

네트워크 기기 간의 데이터 전송 및 물리주소(MAC 주소)를 결정하는 계층이다. 물리 계층에서 들어온 전기 신호를 모아 알아볼 수 있는 데이터 형태로 처리한다. 이 계층에서는 주소 정보를 정의하고 출발지와 도착지 주소를 확인한 후, 데이터를 처리한다.

3계층 - 네트워크 계층

실제 네트워크 간에 데이터 라우팅을 담당한다. 이때 라우팅이란 어떤 네트워크 안에서 통신 데이터를 짜여진 알고리즘에 의해 최대한 빠르게 보낼 최적의 경로를 선택하는 과정을 라우팅이라고 한다.

4계층 - 전송 계층

컴퓨터간 신뢰성 있는 데이터를 서로 주고받을 수 있도록 하는 서비스를 제공하는 계층이다. 하위 계층에서 신호와 데이터를 올바른 위치로 보내고 신호를 만드는데 집중했다면, 전송 계층에서는 해당 데이터들이 실제로 정상적으로 보내지는지 확인하는 역할을 한다. 네트워크 계층에서 사용되는 패킷은 유실되거나 순서가 바뀌는 경우가 있는데, 이를 바로 잡아주는 역할도 담당한다.

5계층 - 세션 계층

세션 연결의 설정과 해제, 세션 메세지 전송 등의 기능을 수행하는 계층이다. 컴퓨터간의 통신 방식에 대해 결정하는 계층이라고 할 수 있다.

6계층 - 표현 계층

응용 계층으로 전달하거나 전달받는 데이터를 인코딩 또는 디코딩하는 계층이다. 일종의 번역기 같은 역할을 수행하는 계층이라고 볼 수 있다.

7계층 - 응용 계층

최종적으로 사용자와의 인터페이스를 제공하는 계층으로 사용자가 실행하는 응용 프로그램(Chrome) 등이 해당 계층이 속한다.

데이터 캡슐화

OSI 7계층 모델은 송신 측의 7계층과 수신 측의 7계층을 통해 데이터를 주고받는다. 각 계층은 독립적이므로 데이터가 전달되는 동안에 다른 계층의 영향을 받지 않는다.

데이터를 전송하는 쪽은 데이터를 보내기 위해서 상위 계층에서 하위 계층으로 데이터를 전달한다. 이때 데이터를 상대방에게 보낼 때 각 계층에서 필요한 정보를 데이터에 추가하는데 이 정보를 헤더라고 한다. 그리고 이렇게 헤더를 붙여나가는 것을 캡슐화 라고 한다.

데이터를 받는 쪽은 하위 계층에서 상위 계층으로 각 계층을 통해 전달된 데이터를 받게된다. 이때 상위 계층으로 데이터를 전달하며 각 계층에서 헤더를 제거해 나가는 것을 역캡슐화 라고 한다. 역캡슐화를 거쳐 마지막 응용 계층에 도달하면 드디어 전달하고자 했던 원본 데이터만 남게된다.