개발자를 지망하거나 개발 관련 내용을 찾아보다보면 OSI 7 계층이란 말을 한번 씩을 들어봤을 것이다 이러한 OSI 7 계층은 통신이 어떻게 작동하는지 이해하는데 도움이 되는 핵심 개념으로 꼭 알고 있어야 할 상식이기에 이번 글에서 다뤄보겠다
OSI 7 계층이란?
우선 OSI(Open Systems Interconnection) 모델에 대해 알아보면 OSI 모델은 1980년대에 국제 표준화 기구(ISO)에 의해 개발된 모델로 다양한 네트워킹 프로토콜이 어떻게 상호 작용하고 데이터가 네트워크를 통해 어떻게 전송되는지 이해하기 위해 사용되는 개념적 프레임워크로
이러한 네트워크에서 통신이 일어나는 과정을 7계층으로 나누었기에 통신이 일어나는 과정이 단계별로 파악할 수 있어 사람들이 네크워크 통신을 이해하고 한눈에 흐름을 파악하기 쉬워졌다
이로 인해 7계층 중 특정한 계층에 이상이 생긴 걸 파악하면 해당 계층만 고치면 되기에 다른 계층을 건들이지 않고도 이상이 생긴 단계만 고칠 수 있어 효율적이다
OSI 7 계층 구조
그렇다면 이러한 OSI 7 계층은 어떻게 이루어져 있을까? 물리 계층부터 응용 계층까지 순차적으로 살펴보겠다
1. 물리 계층 (계층 1)
물리 계층은 네트워크의 가장 기본적인 계층으로 데이터의 전송을 위한 물리적 매체(예: 케이블, 광섬유, 무선 신호)를 관리한다 이러한 물리 계층의 주요 기능으로는
비트 전송: 디지털 데이터를 전기적, 기계적, 절차적 신호로 변환한다
하드웨어 사양: 연결 장치 및 물리적 매체의 사양을 정의한다
네트워크 토폴로지: 네트워크의 물리적 구조를 결정한다 (예: 버스, 스타, 링)
2. 데이터 링크 계층 (계층 2)
데이터 링크 계층은 물리 계층에서 받은 데이터를 오류 없이 전송하는 것을 보장하는 계층으로 이러한 데이터 링크 계층의 주요 기능은 다음과 같다
프레이밍: 데이터를 프레임으로 구성하여 물리 계층으로 전송한다
주소 지정: 물리적 주소(일반적으로 MAC 주소)를 사용하여 장치를 식별한다
오류 검출 및 수정: 전송 중에 발생할 수 있는 오류를 감지하고 수정한다
3. 네트워크 계층 (Network Layer)
네트워크 계층은 다양한 네트워크를 통한 데이터의 이동을 관리하는 계층으로 이 계층의 주요 기능은 다음과 같다
라우팅: 데이터 패킷이 출발지에서 목적지까지 최적의 경로를 따라 이동할 수 있도록 한다
주소 지정: IP 주소를 사용하여 장치를 식별하고 네트워크 상의 위치를 결정한다
패킷 분할 및 재조립: 큰 데이터 블록을 더 작은 패킷으로 분할하고 목적지에서 이를 다시 조립한다
4. 전송 계층 (Transport Layer)
전송 계층은 네트워크 서비스의 품질을 관리하는 계층이다 이 계층의 주요 기능은 다음과 같은데
신뢰성 있는 전송: 데이터가 손실, 오류, 중복 없이 정확하게 전송되도록 한다
흐름 제어 및 혼잡 제어: 데이터 전송 속도를 조절하고 네트워크 혼잡을 방지한다
세그멘테이션 및 재조립: 데이터를 관리 가능한 크기의 세그먼트로 분할하고 목적지에서 재조립한다
5. 세션 계층 (Session Layer)
세션 계층은 통신 세션을 관리하고 조정하는 계층이며 주요 기능으로는
세션 설정, 유지, 종료: 통신 장치 간에 세션을 설정하고, 유지하며, 종료한다
동기화: 데이터 교환 중에 체크포인트를 설정하여 오류 발생 시 복구를 용이하게 한다
대화 제어: 양방향 통신에서 데이터 흐름을 관리한다
6. 표현 계층 (Presentation Layer)
표현 계층은 데이터의 형식과 코드 변환을 관리하는 역할을 지닌 계층으로 이 계층의 주요 기능은 다음과 같다
데이터 변환: 데이터를 네트워크 형식에서 애플리케이션 형식으로 변환하고 그 반대로도 변환한다
암호화 및 압축: 데이터 보안을 위한 암호화 및 효율적인 전송을 위한 압축을 수행한다
7. 응용 계층 (Application Layer)
마지막으로 응용 계층은 사용자와 가장 가까운 계층으로 사용자 인터페이스 및 응용 프로그램과 직접 상호 작용한다 이 계층의 주요 기능은 다음과 같다
네트워크 서비스 제공: 이메일, 파일 전송, 웹 브라우징과 같은 네트워크 기반 애플리케이션을 사용자에게 제공한다
데이터 인코딩 및 디코딩: 응용 프로그램이 이해할 수 있는 형식으로 데이터를 인코딩 및 디코딩한다