💻 OSI 7계층 모델

네트워크의 동작 과정을 설명하는 가장 대표적인 모델

통신 프로토콜(Protocol): 네트워크를 통해 데이터를 주고받는 과정에 대한 약속

📌 OSI 7계층 모델은 통신 프로토콜을 7개의 세부 프로토콜로 아래의 그림과 같이 나누어 설명하겠습니다.🏃

7계층: 응용 계층(Application Layer)

네트워크 통신의 결과물을 사용자에게 보여주거나, 사용자의 입력을 네트워크로 전달하는 역할

• 사용자에게 인터페이스(UI: User Interface)를 제공하는 계층

• HTTP, FTP, SMTP, POP3, DNS 등과 같은 응용 계층 프로토콜이 이곳에서 동작합니다.

• 예2) 메일을 보내고 받는 MS 아웃룩(Outlook), 웹 브라우저, FTP 프로그램 등

6계층: 표현 계층(Presentation Layer)

데이터의 형식과 표현 방식을 관리하는 역할

• 암호화·복호화 혹은 인코딩·디코딩 등의 데이터 형식의 변환을 수행한다.

• 예1) 웹 브라우저에서 HTTPS 사용: 웹 페이지 데이터가 암호화되어 전송되면, 표현 계층에서 복호화되어 사용자에게 보여질 준비를 합니다.

• 이메일 첨부 파일: 첨부된 이미지나 문서가 Base64로 인코딩되어 전송되면, 수신 측에서 이를 원래 형식으로 복원하는 작업이 표현 계층에서 이루어집니다.

• 다국어 텍스트 처리: UTF-8로 작성된 텍스트를 다른 시스템의 인코딩(예: EUC-KR)으로 변환.

5계층: 세션 계층(Session Layer)

두 개의 응용 프로세스 사이에 통신(세션)을 관리하는 계층

• 두 시스템(또는 응용 프로그램) 간의 대화를 유지하고 조정하는 중재자 역할을 합니다.

• 세션이란, 데이터를 주고받기 위한 논리적 연결 상태를 의미합니다.

  통신 방식	정의	세션 계층 역할	예시
  전이중	양방향 동시 통신	양쪽 동시 대화 유지 및 조정	전화, 화상 회의
  반이중	양방향 순차 통신	대화 턴 관리 및 순서 조정	무전기
  단방향	한 방향 통신	일방적 데이터 흐름 설정 및 유지	TV 방송, 라디오

4계층: 전송 계층(Transport Layer)

데이터를 주고받을 때 데이터의 유실(Loss)이 없도록 보장해주는 계층

📌 쉽게 말해 데이터를 정확하고 안전하게 배달해주는 계층입니다.

주요 프로토콜

• TCP(Transmission Control Protocol)

  신뢰성 있는 연결 지향 통신. 순서 보장, 오류 복구, 흐름 제어 제공.
  예: 웹 브라우징(HTTP/HTTPS), 이메일(SMTP).

• UDP(User Datagram Protocol)

  빠른 비연결 지향 통신. 신뢰성보다는 속도 중시.
  예: 스트리밍, 온라인 게임.

3계층: 네트워크 계층(Network Layer)

라우팅(Routing)을 처리하는 계층

• 라우팅: 데이터를 전달할 때 어떤 경로로 데이터를 보낼지 경로를 선택하는 것
• 여러 개의 노드가 복잡하게 연결된 네트워크에서 최적의 전달 경로가 정해질 수 있도록 여러 가지 기능을 제공

네트워크 계층(3계층) 역할 요약

• 캡슐화: 4계층 세그먼트에 IP 헤더를 추가해 패킷 생성.
• 패킷: 네트워크 계층의 데이터 단위.
• 헤더 역할: 출발지/목적지 IP 주소 등 라우팅 정보 포함, 최적 경로 선택 지원.
• 전송 비용: 패킷 헤더가 아닌 라우팅 프로토콜이 노드 간 비용 계산.
• 경로 복구: 노드 고장 시 라우팅 프로토콜이 대체 경로 탐색.
• 대표 프로토콜: IP(Internet Protocol).

2계층: 데이터 링크 계층(Data Link Layer)

단말 사이의 신뢰성 있는 전송을 보장하는 계층

2계층: 데이터 링크 계층 역할 요약

• 역할: 옆 장치와 데이터 잘 주고받게 해줌 (포인트 투 포인트 신뢰성).
• 오류 관리: 1계층 신호 오류를 찾아서 고침.
• 오류 검출: 패리티 검사로 데이터 깨짐 확인.
• 프레임: 데이터를 포장한 꾸러미 (헤더: 주소, 테일: 오류 체크).
• 캡슐화: 3계층 패킷에 정보 추가해 프레임 만듦.
• 예시: 이더넷 (랜선), 토큰 링 (옛날 방식).

1계층: 물리 계층(Physical Layer)

단말과 단말 사이를 실제 물리적으로 연결

• 예) 광케이블, 구리 케이블 또는 무선 등