OSI 7계층 모델, 계층별 기능(네트워크 통신의 핵심 이해하기)
네트워크 통신은 현대 사회에서 핵심적인 역할을 수행하며, 우리의 일상 생활과 비즈니스 환경에서 필수적인 요소로 자리 잡았습니다. 이러한 통신 시스템을 이해하고 설계하기 위해, OSI(Open Systems Interconnection) 7계층 모델은 기본적인 개념을 제공하는데요, 이번 글에서는 OSI 7계층 모델과 각 계층의 기능에 대해 알아보겠습니다.
Open Systems Interconnection Reference Model : 국제표준화기구(ISO)에서 개발한 모델로, 컴퓨터 네트워크 프로토콜 디자인과 통신을 계층으로 나누어 개념적으로 설명한 것이다. 일반적으로 OSI 7 계층이라 불리기도 한다.
출처 – 나무위키
물리 계층(Physical Layer)
물리 계층은 전송 매체의 물리적 인터페이스에 관련된 사항을 다룹니다. 데이터의 전송 속도, 송수신 호스트 사이의 클록 동기화 방법, 물리적 연결 형태 등을 기술합니다. 이 계층은 데이터를 비트로 변환하여 전송 매체를 통해 전송합니다.
데이터 링크 계층(Data Link Layer)
데이터 링크 계층은 데이터의 물리적 전송 오류를 해결합니다. 이 계층에서는 전송 데이터를 프레임이라는 단위로 분할하고, 오류 검출과 수정을 위한 기능을 제공합니다. 또한, 프레임에는 송신 및 수신 호스트의 물리적 주소 정보가 포함됩니다.
네트워크 계층(Network Layer)
네트워크 계층은 송신 호스트가 전송한 데이터가 어떤 경로를 통해 수신 호스트에 전달되는지 결정하는 라우팅 문제를 처리합니다. 이를 위해 호스트를 식별하기 위한 주소 개념(예: IP 주소)을 사용합니다. 네트워크 계층에서는 데이터를 패킷이라는 단위로 분할하고, 혼잡 제어 기능을 통해 네트워크 혼잡을 관리합니다.
전송 계층(Transport Layer)
전송 계층은 송신 프로세스와 수신 프로세스를 직접 연결하는 역할을 합니다. 이 계층은 송신 데이터를 세그먼트라는 단위로 분할하고, 신뢰성 있는 전송을 보장하기 위해 오류 검출 및 재전송 기능을 제공합니다.
세션 계층(Session Layer)
세션 계층은 송수신 호스트 사이의 대화 제어를 담당합니다.(전달계층과 표현계층 사이에서 정보 전달 동기화를 담당) 이 계층은 통신 세션의 설정, 유지, 종료를 관리하며, 상호 배타적인 동작을 제어하는데 사용됩니다. 또한, 토큰 제어를 통해 동시에 여러 개의 세션을 관리하고, 일시적인 전송 장애를 해결하기 위한 동기화 기능을 제공합니다.
표현 계층(Presentation Layer)
표현 계층은 데이터의 의미와 표현 방법을 처리합니다. 이 계층은 데이터의 코딩과 디코딩, 압축, 암호화 등의 작업을 수행(암호화 복호화[해독]을 담당)하여 상위 계층에 맞는 형식으로 데이터를 전달합니다. 또한, 데이터 형식의 변환과 데이터 구조의 표준화를 담당합니다.
응용 계층(Application Layer)
응용 계층은 OSI 7계층 모델의 최상위 계층으로, 다양한 응용 환경에서 공통으로 필요한 기능을 제공합니다. 이 계층은 사용자에게 네트워크 서비스를 제공하기 위한 인터페이스를 제공하며, 대표적인 인터넷 서비스인 FTP, Pop3, Rpc, Snmpo, IMAP, Telnet, 전자 메일 등을 포함합니다(관련 응용 프로그램이 별도 존재함, 각 프로그램 별로 사용자 Interface 제공)
기타 용어들
서비스 => 상위 계층이 하위 계층을 사용하는 방법을 말합니다.
인터페이스 => 상하위 계층 사이에서의 접속 방법을 말합니다.
동료 프로세스 => 같은 동일계층에 위치한 통신 양단의 프로세스를 말합니다,
n계층 프로토콜 => n계층 모듈끼리 서로 사용하는 통신 규칙을 말합니다.
송신호스트(헤더정보) => 상위 계층에서 데이터가 하위계층으로 갈수록 헤더가 추가됨
수신 호스트(헤더정보) => 하위계층에서 데이터가 상위계층으로 갈수록 헤더가 줄어듦
맺음말
OSI 7계층 모델은 네트워크 통신을 이해하고 설계하는 데에 중요한 개념을 제공합니다. 각 계층은 독립적인 기능을 수행하며, 데이터의 전송과 처리 과정을 담당합니다. 물리적인 전송부터 응용 환경까지 포괄적으로 고려된 이 모델은 효율적이고 안정적인 네트워크 통신을 구축하는 데 도움을 줍니다. 이 글을 통해 OSI 7계층 모델의 계층별 기능을 이해하고, 네트워크 통신의 핵심을 파악할 수 있기를 바랍니다.