OSI 7계층이란?

OSI 7계층

OSI 7계층은 컴퓨터 네트워크 프로토콜 디자인과 통신을 계층으로 나누어 설명한 것입니다.
7계층은 아래와 같이 구성되어 있습니다.

OSI 7계층을 나눈 이유?

통신이 일어나는 과정이 단계별로 파악할 수 있기 때문입니다.
이를 통하여 오류가 생기면 어디서 오류가 나는지 확인하기 쉬워집니다.

1계층 : 물리 계층 (Physical Layer)

• 주로 전기, 기계적인 특성을 이용해 통신 케이블로 데이터를 전송하게 됩니다.
• 통신단위는 BIT이고, 1과 0 즉, 전기적으로 ON/OFF 상태로 생각하시면 됩니다.
• ex) 통신 케이블, 리피터, 허브

2계층 : 데이터링크 계층 (Data Link Layer)

• 물리계층을 통해 송수신되는 정보의 오류와 흐름을 관리하여 안전한 정보의 전달을 수행할 수 있도록 도와주는 역할을 수행합니다.
• 오류를 탐지, 교정, 부하를 예방하기 위해 흐름을 제어 합니다.
• MAC 주소를 가지고 통신합니다.
  • MAC 주소 : 컴퓨터간 데이터를 전송하기 위해 있는 컴퓨터의 물리적 주소
• 전송 단위 : Frame(프레임)
• ex) 브리지, 스위치

3계층 : 네트워크 계층 (Network Layer)

• 목적지에 도달하기 위해 IP 주소를 사용, 노드들을 거칠때마다 라우팅 해주는 역할을 수행합니다.
  • 라우팅 : 데이터를 목적지까지 가장 안전하고 빠르게 전달하는 기능
• 전송단위 : Packet(패킷)
• 라우팅, 흐름제어, 세그멘테이션, 오류 제어, 인터네트워킹
• ex) 라우터, 스위치(L3)
  • 스위치(L3)는 데이터 링크 계층의 스위치에서 라우팅 기능을 추가한 스위치
• 대표 프로토콜 : IP, ICMP, IGMP

4계층 : 전송 계층 (Transport Layer)

• 통신을 활성화하기 위한 계층
• Port를 열어서 application 들이 전송을 할 수 있게 합니다.
• 데이터가 여기까지 왔다면 데이터들을 하나로 합쳐 5계층에 전달합니다.
• end to end 오류제어 및 흐름제어
• 4계층까지 물리적 계층에 속합니다. (TCP/UDP프로토콜을 사용합니다.)
• end to end 의 사용자들이 신뢰성있는 데이터를 주고 받을 수 있게 해주어, 상위 계층들이 데이터 전달의 유효성이나 효율성을 생각하지 않게 해줍니다.
• 데이터의 전달을 보증하고, 보낸 순서대로 받게 해줍니다.
• 전송단위 : Segment(세그먼트)
• ex) 게이트웨이, 스위치(L4)

5계층 : 세션 계층 (Session Layer)

• 데이터가 통신하기 위한 논리적인 연결
• 세션 설정, 유지, 종료, 전송 중단시 복구 등의 기능이 있습니다.
• 양 끝단의 응용 프로세스가 통신을 관리하기 위한 방법을 제공합니다.
• 동시 송수신 방식(duplex), 반이중방식(half-duplex), 전이중 방식(Full Duplex)의 통신과 함께, 체크 포인팅과 유휴, 종료, 다시 시작 과정 등을 수행합니다.
• TCP/IP 세션을 만들고 없애는 책임을 집니다.
• 통신하는 사용자들을 동기화하고 오류복구 명령들을 일괄적으로 다룹니다.
• 통신을 하기 위한 세션을 확립/유지/중단 (운영체제가 해줌)

6계층 : 표현 계층 (Presentation Layer)

• 데이터 표현이 상이한 응용 프로세스의 독립성을 제공하고, 암호화합니다.
• ex) 데이터 압축이나 인코딩
• 코드 간의 번역을 담당하여 사용자 시스템에서 데이터의 형식상 차이를 다루는 부담을 응용 계층으로부터 덜어줍니다.
• ex) EBCDIC로 인코딩된 문서 파일을 ASCII로 인코딩된 파일로 바꿔 주는 것.
• 해당 데이터가 TEXT인지, 그림인지, GIF인지, JPG인지의 구분 등이 표현 계층의 몫입니다.
• -> 사용자의 명령어를 완성 및 결과 표현. 포장/압축/암호화

7계층 : 응용 계층 (Application Layer)

• 최종 목적지로 HTTP, FTP, SMTP, POP3, IMAP, Telnet 등과 같은 프로토콜이 있습니다.
• 통신 패킷들은 프로토콜들에 의해 모두 처리되고, 우리가 사용하는 브라우저나 메일 프로그램은 프로토콜을 보다 쉽게 사용하게 해주는 application이다. (모든 통신의 양 끝단은 HTTP와 같은 프로토콜이지 application이 아니다.)
• 응용 프로세스와 직접 관계하여 일반적인 응용 서비스를 수행합니다.
• 일반적 응용 서비스는 관련된 응용 프로세스 사이의 전환을 제공합니다.
• 응용 서비스 ex) 가상 터미널(ex) telnet) 등이 있습니다.
• 네트워크 소프트웨어 UI 부분, 사용자의 입/출력 부분

참조
JunhoMoon님 - OSI 7계층
effortDev님 - OSI 7계층이란?, OSI 7계층을 나눈 이유