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#07. OSI 7계층(OSI 7 Layer) 개념 / 각 계층별 특징 본문

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#07. OSI 7계층(OSI 7 Layer) 개념 / 각 계층별 특징

개발곰발 2024. 2. 5.
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OSI 7 Layer

OSI(Open System Interconnection) 7 계층이란 1977년에 국제표준화기구(ISO)가 정의한 국제 통신 표준 규약이다. 통신의 접속에서부터 완료까지의 과정을 7단계로 구분한 것을 말한다. 그러나 실제로 인터넷에서 흔히 사용되는 모델은 TCP/IP 4계층이다. OSI 7계층은 서로 다른 컴퓨터들이 데이터를 주고받을 수 있도록 표준화된 규칙을 말하며, 이를 통해 통신이 일어나는 과정을 단계별로 파악할 수 있다. 다음은 OSI 7계층과 TCP/IP 4계층의 순서를 비교한 그림이다.

출처: 더보기란 참고

OSI 7계층의 송수신 과정을 간단하게 그림으로 보면 다음과 같이 진행된다.보낼 때는 각 계층을 지나면서 헤더가 붙고, 받을 때는 다시 각 계층을 거치며 헤더가 제거된다.

출처: 해시넷

 

각 계층에 대한 자세한 특징은 다음과 같다.

Layer 7: 응용 계층(Application layer)

응용 계층은 사용자와 네트워크 간 응용 서비스 연결, 데이터 생성 등의 기능을 담당하는 계층이다.

  • 프로토콜 : HTTP, FTP, SMTP, POP3, IMAP, Telnet
  • 전송단위 : 데이터(Data)

Layer 6: 표현 계층(Presentation layer)

표현 계층데이터 형식 설정, 부호 교환, 암/복호화, 압축 등의 기능을 담당하는 계층이다. 이러한 기능을 통해 응용 계층이 수용할 수 있는 형태로 데이터를 변환하여 호환성 문제를 방지한다.

  • 프로토콜 : JPEG, MPEG
  • 전송단위 : 데이터(Data)

Layer 5: 세션 계층(Session layer)

세션 계층은 통신을 위한 세션을 유지하고 관리하는 계층이다. 오류 발생 시 복구 역할을 수행한다.

  • 프로토콜 : NetBIOS, SSL, TLS, RPC
  • 전송단위 : 데이터(Data)

Layer 4: 전송 계층(Transport layer)

전송 계층은 종단간 신뢰성과 효율성 있는 데이터 전송을 보장하는 계층이다. 패킷들의 전송이 유효한지 확인 후, 전송에 실패한 패킷들을 다시 전송한다.

  • 프로토콜 : TCP, UDP
    • TCP(Transmission Control Protocol) :  연결비향적, 신뢰성 있는 데이터 전송, 흐름 및 혼잡 제어O
    • UDP(User Datagram Protocol) : 비연결성, 신뢰성 부족, 단순 헤더로 신속한 전송, 흐름 및 혼잡 제어X
  • 전송단위 : 세그먼트(Segment)
  • 장비 : 게이트웨이, L4 스위치

Layer 3: 네트워크 계층(Network layer)

네트워크 계층은 종단간 전송을 위한 경로 설정과 순서 설정을 담당하는 계층이다. 여기서 가장 중요한 기능은 데이터를 목적지까지 안전하고 빠르게 전달하는 기능이다. 네트워크 계층에서는 IP 주소를 통해 목적지를 찾아 데이터를 전달한다.

  • 프로토콜 : IP, ARP, RARP, ICMP, IGMP, 라우팅 프로토콜
  • 전송단위 : 패킷(Packet)
  • 장비 : 라우터, L3 스위치, 유무선 인터넷 공유기, 망(백본) 스위칭 허브

Layer 2: 데이터 링크 계층(Data link layer)

데이터 링크 계층은 링크의 설정과 유지 및 종료를 담당하며, 노드 간의 오류 제어, 흐름 제어, 회선 제어 기능을 수행하는 계층이다.

  • 프로토콜 : Ethernet, MAC, PPP, LAN, HDLC, ATM, 프레임 릴레이
  • 전송단위 : 프레임(Frame)
  • 장비 : 랜카드, 브리지, L2 스위치, 스위칭 허브
  • 오류제어 방식의 종류
    • 전진(순방향) 오류 수정 방식(FEC) : 데이터 전송 과정에서 발생한 오류를 검출해 스스로 수정
    • 후진(역방향) 오류 수정 방식(BEC) : 데이터 전송 과정에서 오류 발생 시 송신 측에 재전송 요구

Layer 1 : 물리 계층(Physical layer)

물리계층은 OSI 모델의 최하위 계층에 속하며, 물리적인 연결과 전기 신호를 다루는 계층이다. 전류나 광신호, 라디오 신호를 통해 비트 단위의 데이터 전달이 이루어진다. 데이터를 전기적인 신호로 변환해 전달하는 것에만 집중할 뿐, 오류 제어나 흐름 제어와 같은 기능은 수행하지 않는다.

  • 프로토콜 : Ethernet, RS-232C
  • 전송단위 : 비트(Bit)
  • 장비 : 통신 케이블, 리피터, 허브