OSI 7 계층 모델이란? - OSI 7 Layer Model

OSI 7 Layer 핵심 총정리

네트워크 통신을 이해하는데 가장 기본이 되는 틀인 OSI 7 계층 모델에 대해서 정리한 내용입니다.

 

OSI 7 계층 모델이란?

OSI 모델은 Open Systems Interconnection Reference Model의 약자입니다. 국제표준화기구(ISO)에서 정의한 컴퓨터 네트워크 프로토콜 디자인과 통신 과정을 계층으로 나누어 설명한 참조 모델로, 서로 다른 컴퓨터 시스템이 문제없이 통신할 수 있도록 표준화된 규약입니다.

 

실제 인터넷에서 주로 사용하는 TCP/IP 모델과는 조금 차이가 있지만, OSI 모델은 네트워크 통신의 전체 과정을 단계별로 이해하고 문제 해결을 위한 기본 개념을 잘 표현한 모델입니다.

 

자격증 시험과 면접 시험의 단골 문제입니다.

 

 

OSI 7 계층을 나눈 이유

• 모듈화 : 각 계층은 독립적인 기능을 수행하므로, 특정 계층의 문제 파악 및 해결이 용이합니다. 
• 표준화 : 각 계층의 기능과 인터페이스를 명확히 정의함으로써, 다른 제조사의 장비나 소프트웨어끼리 서로 호환될 수 있도록 합니다.
• 상호 운용성 : 표준화된 계층 구조를 통해 다양한 시스템 간의 원활한 통신을 가능하게 합니다.
• 개발 및 유지보수 용이성 : 각 계층별로 개발 및 수정이 가능하여 전체 시스템에 미치는 영향을 최소화할 수 있습니다.

 

 

OSI 7 계층별 특징

계층	계층명	기능	프로토콜 예시
Layer 1	물리 계층	Bit 단위 데이터 전, 물리적 연결 설정/유지/해제	Ethernet, RS-232C
Layer 2	데이터 링크 계층	물리적 주소 지정 (MAC), 프레임 생성, 인접 노드간 오류 및 흐름 제어	MAX, PPP, HDLC
Layer 3	네트워크 계층	논리적 주소 지정(IP), 경로 설정(Routing), 패킷 포워딩	IP, ICMP, IGMP
Layer 4	전송 계층	데이터 분할, 재조립, 종단간 오류 및 흐름 제어	TCP, UDP, ARP
Layer 5	세션 계층	통신 세션 설정, 유지, 종료, 동기화	NetBIOS, RPC, TLS/SSL
Layer 6	표현 계층	데이터 형식 변, 암호화, 압축	JPEG, MPEG, GIF, ASCII
Layer 7	응용 계층	사용자 인터페이스 제공, 응용 서비스 수행	HTTP, FTP, SMTP, Telnet

 

Layer 1 - 물리 계층 (Physical Layer)

• 실제 데이터를 전기적인 신호인 0과 1로  변환하여 전송 매체를 통해 주고받는 역할
• 데이터 단위 : 비트(Bit)
• 관련 장비 : 허브(Hub), 리피터(Repeater), 케이블, 커넥터

 

Layer 2 - 데이터 링크 계층 (Data Link Layer)

• 물리적으로 직접 연결된 두 노드 간의 데이터 전송을 담당
• 데이터 단위 : 프레임(Frame)
• 관련 장비 : 스위치(Switch), 브리지(Bridge), 네트워크 인터페이스 카드(NIC)

 

Layer 3 -  네트워크 계층 (Network Layer)

• 데이터를 목적지까지 전달하는 최적의 경로 결정
• 논리적 주소인 IP 주소를 사용
• 데이터 단위 : 패킷(Packet)
• 관련 장비 : 라우터(Router), L3 스위치

 

Layer 4 - 전송 계층 (Transport Layer)

• 송신자와 수신자 간의 데이터 전송 담당
• 신뢰성과 효율성을 목표로 함
• 데이터 단위 : 세그먼트(Segment), 데이터그램(Datagram)
• 관련 장비 : 게이트웨이(Gateway)

 

Layer 5 - 세션 계층 (Session Lyaer)

• 양단의 응용 프로세스가 통신을 관리하기 위한 세션을 설정, 유지, 종료
• 데이터 단위 : 데이터(Data), 메시지(Message)

 

Layer 6 - 표현 계층 (Pressentation Layer)

• 응용 계층에서 받은 데이터 형식 변환(인코딩/디코딩)
• 데이터 압축 및 암호화/복호화
• 데이터 단위 : 데이터(Data), 메시지(Message)

 

Layer 7 - 응용 계층 (Application Layer)

• 사용자가 네트워크 서비스에 접근할 수 있는 인터페이스 제공
• 데이터 단위 : 데이터(Data), 메시지(Message)
• 예시 : 이메일, 웹 브라우저, 파일 전송 프로그램

 

TCP/IP 4계층 과의 비교

실제 인터넷 환경에서는 OSI 모델보다는 TCP/IP 모델이 더 널리 사용됩니다. TCP/IP 모델은 OSI 모델보다 더 실용적이고 간결하게 4개의 계층으로 구성됩니다.

 

OSI 7 Layer Model		TCP/IP 4 Layer Model
Layer 7	응용 계층 Applucation Layer	Layer 4	응용 계층 Application Layer
Layer 6	표현 계층 Presentation Layer
Layer 5	세션 계층 Session Layer
Layer 4	전송 계층 Transport Layer	Layer 3	전송 계층 Transport Layer
Layer 3	네트워크 계층 Network Layer	Layer 2	인터넷 계층 Internet Layer
Layer 2	데이터 링크 계층 Data Link Layer	Layer 1	네트워크 엑세스 Network Access Layer
Layer 1	물리 계층 Physical Layer

 

• 두 모델 모두 계층형이지만, 서로의 계층이 정확하게 일치하지는 않습니다.
• TCP/IP는 인터넷 개발과 보편화 이후 표준화 되어 신뢰성이 높습니다.
• 실제 통신은 TCP/IP 프로토콜을 사용합니다.

 

정리

OSI 7계층 모델은 복잡한 네트워크 통신 과정을 체계적으로 이해할 수 있도록 도와주는 중요한 프레임워크입니다. 하지만 인터넷에서 TCP/IP 프로토콜이 표준으로 굳어지며 OSI 7 계층은 TCP/IP 모델로 대체되었다고 볼 수 있습니다.