OSI 7계층

 오늘은 이전 글에 이어서 OSI 7 계층에 대해 이야기해보도록 하겠습니다.

네트워크

 OSI 7계층이란 모든 네트워크 통신에서 발생할 수 있는 여러 가지 충돌 문제를 완화하기 위해 국제표준기구(ISO)에서 표준화된 네트워크 구조를 제시한 기본 모델입니다. 이는 통신기능을 7계의 수직계층으로 분할하여 각 계층마다 독립적으로 구성되어 한 모듈에 대한 변경이 전체 모듈에 미치는 영향을 최소화하였습니다.

 

물리층

 제1 계층으로 분류되는 물리층(Physical layer)은 시스템의 물리적, 전기적 표현을 나타내는 계층으로, 물리적 매체를 통해 비트 흐름을 전송하기 위해 필요한 기능들을 조정하고, 인터페이스의 물리적, 전기적 규격과 전송매체를 다루어 물리적인 장치와 인터페이스가 전송을 위해 필요한 기능과 처리절차를 규정합니다.

 한 장치에서 다른 장치로 데이터를 이동할 때 필요한 물리적인 면을 처리하는 네트워크 지원계층으로 구분되며 라우터나 스위치의 전원이 켜져 있는지, 케이블이 제대로 연결되었는지 여부가 물리층에 해당됩니다. 물리층은 별도로 사용되는 프로토콜이 존재하지 않으며, 랜선이나, 허브, 리퍼터 등의 디바이스가 존재합니다.

 

데이터 링크층

  제2 계층으로 분류되는 데이터 링크층(Data link layer)은 직접적으로 연결된 두 개의 노드 사이에 데이터 전송을 가능하게 해 주며, 가공되지 않은 내용의 전송을 담당하는 물리층을 신뢰성 있는 링크로 변화시켜 주어 노드-대-노드 전달(node-to-node delivery)을 합니다.

 데이터 링크층 또한 물리층과 마찬가지로 네트워크 지원계층으로 분류되며, 대부분의 스위치가 데이터 링크층에서 작동하고 브릿지와 MAC주소 또한 데이터 링크층의 예시로 들 수 있습니다. 데이터 링크층의 프로토콜에는 Token Ring, Ethernet, ATM, PPP, HDLC, FDDI 등이 있습니다.

 

네트워크층

 제3 계층으로 분류되는 네트워크층(Network layer)에서는 네트워크의 핵심인 라우팅이 작동합니다. 여기서는 여러 대의 라우터들을 바탕으로 데이터를 패킷 단위로 잘게 쪼개어 전송하며, 데이터가 전송될 수 있는 수많은 경우의 수 중 가장 효율적인 방법을 찾는 것도 이곳에서 이루어집니다. 이를 단순하게 설명하면 네트워크층은 패킷을 발신지로부터 여러 네트워크를 통해 목적지까지 전달하는 것으로 이해할 수 있습니다.

 네트워크층도 물리층, 데이터 링크층과 같이 네트워크 지원계층에 속하며, 라우터를 예시로 들 수 있습니다. 네트워크층의 프로토콜에는 IP, PLP, SCTP 등이 있습니다.

 

전송층

 제4 계층으로 분류되는 전송층(Transport layer)은 전체 메시지의 프로세스-대-프로세스 전달을 하는 것으로 보내고자 하는 데이터의 용량, 속도, 목적지를 처리합니다. 전송층은 다른 계층과 다르게 종단-대-종단까지의 믿을 만한 데이터 전송 보장을 하는 전송층으로 분류하며, 우리가 익숙히 볼 수 있는 방화벽이나 프록시 서버가 이곳에 속해 있습니다. 전송층의 프로토콜에는 TCP, UDP 등이 대표적입니다.

 

세션층

 제5 계층으로 분류되는 세션층(Session layer)은 실제 네트워크 연결이 이루어지는 곳으로 프로세서간의 통신을 제어하고, 통신과정이 진행될 때 동기화를 유지하는 역할을 합니다.  이곳은 서로 상관없는 소프트웨어 시스템 사이의 상호연동을 가능하게 하는 사용자 지원계층에 속해 있으며, 대표적인 프로토콜로 NetBIOS, SAP, SDP, NWLink 등이 존재합니다.

 

표현층

 제 6계층인 표현층(Presentation layer)은 응용프로그램 형식을 네트워크 형식으로 변환하거나, 네트워크 형식을 응용프로그램 형식으로 변환하는 것이 일어나는 계층으로, 응용프로그램, 네트워크를 위해 데이터를 표현하는 계층에 해당합니다. 이는 두 시스템 사이에서 교환되는 정보의 구문과 의미에 관련되어 변환, 압축 및 암호화를 담당하는 것으로 세션층과 마찬가지로 사용자 지원계층으로 분류됩니다.

 표현층의 예시로는 디코딩, 인코딩, 복호화, 암호화가 있으며, 프로토콜로는 MPEG, JPEG, ASCII, MIDI, PAP 등이 있습니다.

 

응용층

 제 7계층 응용층(Application layer)은 사용자가 네트워크에 접근할 수 있도록 인터페이스를 제공하는 계층으로, 사용자에게 직접 보이는 부분을 의미합니다. 이는 전자우편, 원격 파일접근, 전송, 공유 데이터베이스 관리 및 여러 종류의 분산정보 서비스를 제공하며 우리가 흔히 사용하는 구글 크롬, 네이버 웨일과 같은 브라우저나 스카이프와 같은 응용프로그램이 이 계층이 속하고 있습니다. 응용 계층에서는 HTTP, SMTP, FTP 등의 프로토콜이 대표적이라고 할 수 있습니다.