OSI 7계층이란

 

OSI 7계층(Open Systems Interconnection Reference Model)은 네트워크 통신을 체계적으로 나누어 이해하고 설계하기 위해 국제표준화기구(ISO)가 제정한 모델입니다. 각 계층은 특정한 역할과 기능을 담당하며, 계층 간 상호작용을 통해 데이터가 전달됩니다. 아래는 OSI 7계층에 대한 자세한 설명입니다.

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1. 물리 계층 (Physical Layer)

• 데이터 전송의 물리적 매체와 방법을 정의하는 계층입니다.
• 전기 신호, 광 신호, 무선 신호 등으로 데이터를 전달합니다.
• 케이블, 커넥터, 전송 속도, 전압 등 물리적 요소를 다룹니다.
• 장비 예: 허브, 리피터, 케이블.

2. 데이터 링크 계층 (Data Link Layer)

• 물리 계층을 통해 전달된 데이터를 프레임 단위로 관리하며, 신뢰성을 보장합니다.
• 에러 검출 및 수정, 흐름 제어, MAC 주소 관리를 담당합니다.
• 하위 계층(물리 계층)과 상위 계층(네트워크 계층) 간 인터페이스를 제공합니다.
• 프로토콜 예: Ethernet, Wi-Fi, PPP.
• 장비 예: 스위치, 브리지.

3. 네트워크 계층 (Network Layer)

• 데이터 패킷을 목적지까지 효율적으로 전달하기 위한 경로를 결정합니다.
• 논리 주소(IP 주소)를 사용하여 네트워크 간 라우팅을 수행합니다.
• 혼잡 제어, 패킷 분할 및 재조립 기능을 포함합니다.
• 프로토콜 예: IP, ICMP, ARP.
• 장비 예: 라우터.

4. 전송 계층 (Transport Layer)

• 데이터 전송의 신뢰성을 보장하며, 종단 간(end-to-end) 통신을 담당합니다.
• 오류 검출 및 수정, 데이터 재전송, 세그먼트 분할 및 재조립을 수행합니다.
• 포트를 통해 애플리케이션을 구분합니다.
• 프로토콜 예: TCP, UDP.
• TCP는 신뢰성을 제공하고, UDP는 빠른 전송을 우선합니다.

5. 세션 계층 (Session Layer)

• 통신 세션을 설정, 유지, 종료합니다.
• 세션 간의 데이터를 동기화하고 복구를 지원합니다.
• 멀티태스킹 환경에서 데이터 흐름을 분리하여 충돌을 방지합니다.
• 예: 파일 전송, 원격 데스크톱 프로토콜.

6. 표현 계층 (Presentation Layer)

• 데이터의 형식을 변환하고 표현 방식(암호화, 압축, 변환)을 관리합니다.
• 애플리케이션이 데이터를 읽고 이해할 수 있도록 데이터를 변환합니다.
• 프로토콜 예: JPEG, PNG, MPEG, SSL/TLS.
• 예: 암호화(SSL/TLS), 데이터 압축(zip).

7. 응용 계층 (Application Layer)

• 사용자와 직접 상호작용하는 계층으로, 응용 프로그램의 인터페이스를 제공합니다.
• 네트워크 서비스(웹, 이메일, 파일 전송 등)를 지원합니다.
• HTTP, FTP, SMTP, DNS와 같은 프로토콜을 포함합니다.
• 예: 웹 브라우저, 이메일 클라이언트, 파일 전송 프로그램.

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계층 간 데이터 흐름

• 데이터 캡슐화: 상위 계층에서 생성된 데이터는 하위 계층으로 전달되며, 각 계층에서 헤더(Header)가 추가됩니다.
• 데이터 디캡슐화: 수신 측에서는 하위 계층에서 상위 계층으로 전달되며, 각 계층에서 헤더가 제거됩니다.

OSI 모델의 장점

1. 표준화: 네트워크 장비 및 프로토콜의 호환성을 높임.
2. 모듈화: 문제 발생 시 특정 계층을 중심으로 분석 가능.
3. 기술 발전: 특정 계층만 개선하여 기술을 업그레이드 가능.

OSI 모델의 한계

• 실제 네트워크에서는 OSI 모델이 아닌 TCP/IP 모델이 더 많이 사용됩니다.
• 일부 계층의 기능이 혼합되어 구현되기도 합니다.

이를 통해 네트워크 구조와 데이터를 다루는 방식을 명확히 이해할 수 있습니다.