OSI 7 계층 이란?

OSI 7계층

1. OSI 7계층 이란?

• OSI 7계층 (OSI 7 Layer)는 네트워크 프로토콜이 통신하는 구조를 7개의 계층으로 분리하여 각 계층간 상호 작용하는 방식을 정해 놓은 것이다. 1980년대 컴퓨터 통신망이 확산되면서 다양한 통신망이 확산되면서 다양한 통신망 혼재 상황에서의 기능별 분류가 필요해져 통신망별 정보교환을 위한 별도의 절차를 마련하는 갓은 비효율적이므로 다른 제조업자의 시스템이라도 네트워크 유형에 관계없이 상호 통신이 가능한 지침이 필요했다. 일반적인 통신 환경에서 서로 통신을 원하는 양 당사자는 신뢰성 있고, 원활한 통신을 수행하기 위해 서로 합의에 의해 설정한 통신 규약, 즉 프로토콜을 가지게 됐다. 컴퓨터간의 네트워크의 필요성이 절실하게 대두되자 ISO에서 OSI 7 계층이라는 새로운 네트워크 모델을 발표 했다.

즉 OSI 7계층 이란 컴퓨터 통신망이 확산되면서 다양한 통신망이 확산됨에 따라 다양한 통신망의 혼재 상황에서 효율적인 통신을 위해 ISO에서 발표한 네트워크 통신 모델

2. OSI 7계층

계층	이름	단위	예시
1 계층	물리 계층 (Physical Layer)	Bit	전압, 허브, 네트워크 어댑터, 중계기 및 케이블 사양, 신호 변경(디지털, 아날로그)
2 계층	데이터링크 계층 (DataLink Layer)	Frame	MAC주소, 브리지 및 스위치
3 계층	네트워크 계층 (Network Layer)	Packet	라우터
4 계층	전송 계층 (Transport Layer)	TCP-Segment, UDP-datagram	특정 방화벽 및 프록시 서버
5 계층	세션 계층 (Session Layer)	Data
6 계층	표현 계층 (Presentation Layer)	Data	인코딩, 디코딩, 암호화, 복호화
7 계층	응용 계층 (Applicatio Layer)	Data	Telnet, 구글 크롬, 이메일, 데이터베이스 관리

2-1 1계층 물리 계층(Physical Layer)

• 7계층 중 최하위 계층으로
• 주로 전기적, 기계적, 기능적인 특성을 이용하여 데이터를 케이블로 전송
• 데이터 통신단위는 비트이며 0과 1의, 즉 On, Off의 전기적 신호 상태라고 생각 하면 된다.
• 단지 데이터 전달의 역할을 할 뿐이라 알고리즘, 오류제어 기능이 없음
• 장비로는 케이블, 리피터, 허브가 있음

2-2. 2계층 데이터 링크 계층(Data Link Layer)

• 물리적인 연결을 통해 즉 물리계층을 통해 송 수신되는 정보의 오류와 흐름을 관리하여 안전한 정보 전달을 수행
• 안전한 정보 전달이라는 것은 오류나 재전송하는 기능
• MAC 주소를 통해서 통신
• 데이터 링크 계층에서 데이터 단위는 프레임(Frame)
• 장비로는 브리지, 스위치가 있음

2-3. 3계층 네트워크 계층(Network Layer)

• 네트워크 계층은 데이터를 목적지까지 가장 안전하고 최적의 경로로 전달하는 라우팅 기능을 한다.
• 컴퓨터에게 데이터를 전송할지 주소(IP)를 갖고 있어서 통신 가능
• 네트워크 계층은 라우팅, 흐름 제어, 세그멘테이션, 오류 제어, 인터네트워킹 등을 수행한다.
• 네트워크 계층에서 데이터 단위는 패킷(Packet)
• 장비로는 스위치, 라우터 등이 있음

2-4. 4계층 전송 계층(Transport Layer)

• 종단 간 신뢰성 있고 정확한 데이터 전송을 담당(End To End)
• 송 수신자 간의 신뢰성 있고, 효율적인 데이터를 전송하기 위하여 오류검출 및 복구, 흐름제어와 중복검사 등을 수행
• 데이터 전송을 위해 port번호를 사용함 , 대표적인 프로토콜로 TCP와 UDP가 있음
• 전송 계층의 데이터 단위는 세그먼트(Segment)

2-5. 5계층 세션 계층(Session Layer)

• 데이터가 통신하기 위한 논리적 연결
• 통신 장치 간 상호작용 및 동기화를 제공
• 연결 세션에서 데이터 교환과 에러 발생 시의 복구를 관리
• 세션 계층의 데이터 단위는 데이터 또는 메세지

2-6. 6계층 표현 계층 (Presentation Layer)

• 데이터를 어떻게 표현할지 정하는 역할을 하는 계층
• 표현 계층은 1. 송신자에서 온 데이터를 해석하기 위한 응용계층 데이터 부호화, 변화 2. 수신자에서 데이터의 압축을 풀수 있는 방식으로 된 데이터 압축 3. 데이터의 암호화와 복호화
• 표현 계층의 데이터 단위는 데이터

2-7. 7계층 응용 계층(Application Layer)

• 사용자와 가장 밀접한 계층으로 인터페이스 역할
• 응용 프로세스 간의 정보 교환을 담당
• 대표적으로 HTTP, FTP, SMTP, POP3, IMAP, Telnet 등과 같은 프로토콜이 있다.
• 응용 계층의 데이터 단위는 데이터

3. 특징 - 데이터의 캡슐화

• 데이터 캡슐화는 사용자 데이터가 각 계층을 지나면서 하위 계층은 상위 계층으로부터 온 정보를 데이터로 취급하며, 자신의 계층 특성을 담은 제어정보를 헤더화 시켜 붙인 일련의 과정을 말한다.

4. TCP/IP4 Layer

• TCP/IP 4계층은 수많은 프로그램들이 인터넷으로 통신하는데 기반이 되는 프로콜이다. 아파넷(ARPANET)이 개발되고 인터넷이 발전해나가는 과정에서 대부분의 데이터 통신이 TCP와 IP기반으로 이루어졌기 때문에 다양한 프로토콜이 개발된 시점에서도 사실상 인터넷 프로토콜을 대표하는 용어로 사용 중이다. 이를 이용해서 컴퓨터를 연결하는 체계를 이더넷이라고 부른다. TCP/IP 4 계층의 목적은 인터넷에 연결된 서로 다른 기종의 컴퓨터들이 데이터를 주고받을 수 있도록 하는 인터넷 표준 프로토콜을 만드는 것에 있다. 또한, OSI 참조 모델을 기반으로 상업적이고 실무적으로 이용될수 있도록 단순화된 현실화의 과정에서 채택된 모형이다.

• 현재에는 OSI 7계층의 모델을 기반으로 상업적이고 실무적으로 이용될수 있도록 단순화된 현실화의 과정에서 채택된 모형이다.

OSI 7계층과 TCP/IP 4계층 공통점
(계층역할)

1. 캡슐화, 프로토콜 사용으로, 계층 간 역할을 정의한다.
2. 서비스 프리미티브를 통한 요구, 지시, 응답, 확인

(통신 역할)

1. 페이로드 전송 기능을 통해 APP 간 메세지 교환
2. 다중화, 역다중화를 통한 포트 기반 세그먼트화

OSI 7계층과 TCP/IP 4계층 차이점

항목	OSI 7계층	TCP/IP 4계층
계층	7계층	4계층
구성	역할 기반 계층 구성	프로토콜의 집합 기반
기술	통신전반 기술 표준화	데이터 전송기술 특화
활용	통신 모델 표준 제시	실무적 통신기술 구현

References

OSI 7 계층 해시넷
개발자-인터뷰-TCPIP-4계층
IT위키 OSI 7 계층
OSI 7계층이란?, OSI 7계층을 나눈 이유
[10분 테코톡] 히히의 OSI 7 Layer