네트워크 OSI 참조 모델 7계층(OSI 7 Layer)

OSI 7 Layer, 출처 : Profitap

 

[OSI 참조 모델]

 

네트워크를 설명하기 위해서는 OSI 참조 모델(Open Systems Interconnection Reference Model)의 이해가 필수적입니다. OSI 참조 모델은 1978년 국제통신연합(ITU : International Telecommunication Union)에서 오픈 시스템(Open System) 간 통신을 위해 필요한 기능을 7 계층으로 나눠 서비스(Service)와 프로토콜(Protocol)을 정의한 모델입니다. 오픈 시스템이란 어떤 컴퓨터가 단독으로만 사용되는 것이 아니라, 컴퓨터 네트워크에 연결되어 다른 컴퓨터와 상호 통신할 수 있는 여건을 갖춘 컴퓨터를 말합니다.

 

 

[7 계층]

7 계층은 아래 계층부터 물리 계층(Physical Layer), 데이터링크 계층(Data link Layer), 네트워크 계층(Network Layer), 전송 계층(Transport Layer), 세션 계층(Session Layer), 표현 계층(Presentation Layer), 응용 계층(Application Layer)으로 구성됩니다. 이 중 물리 계층, 데이터링크 계층, 네트워크 계층은 하위 계층으로 네트워크 특성에만 영향을 받지만, 전송 계층, 세션 계층, 표현 계층, 응용 계층은 상위 계층으로 네트워크 특성에 영향을 받지 않습니다. 데이터의 전송은 송신 측의 경우 상위 계층에서 하위 계층 방향으로 이루어지며, 수신 측의 경우 반대로 하위 계층에서 상위 계층 방향으로 이루어집니다.

 

 

OSI 참조 모델의 각 계층에 대하여(OSI 7 계층)

 

1. 물리 계층(Physical) : 물리 계층은 송수신 시스템의 연결에서 기계적, 전기적 특성과 물리적인 신호의 제어 절차의 기능을 정의합니다. 기계적 특성은 전송 매체의 종류, 커넥터의 모양이나 핀 수 등에 대한 것이며, 전기적 특성은 송수신되는 신호의 전압 레벨 등에 대한 것입니다. 그리고 신호의 제어 절차는 송수신 시스템 간 연결 제어에 필요한 신호 제어 절차에 대한 것입니다.

 

2. 데이터링크 계층(Data Link) : 데이터링크 계층은 전송되는 데이터의 물리적 전송 오류를 감지하고 복구하는 오류 제어 기능과 전송되는 데이터의 흐름을 조절하는 흐름 제어 기능을 수행합니다. 시스템 간에 데이터 전송 시 여러 가지 환경 요인에 의해 잡음(Noise)이나 간섭(Interference) 등의 물리적 전송 오류(Transmission Error)가 발생할 수 있으므로 이를 해결하는 것이 매우 중요합니다. 오류의 종류에는 송신 측에서 전송한 데이터가 수신 측에 도착하지 못하는 데이터 분실, 전송 과정에서 데이터가 바뀌는 데이터 변형 등이 있습니다. 이러한 오류가 발생하면 송신 측에서 재전송(Retransmission)을 시도하여 오류를 복구하게 됩니다.

 

3. 네트워크 계층(Network) : 네트워크 계층은 송신 측에서 전송한 데이터가 네트워크에서 최적의 경로로 전송될 수 있도록 경로 배정과 혼잡 제어의 기능을 수행합니다. 즉, 송신 측에서 데이터를 전송하면 네트워크 장비인 라우터(Router)가 이를 수신하여 수신 측까지 가장 최적의 경로를 탐색합니다. 네트워크의 경로는 여러 가지 환경적 요인으로 인하여 혼잡도(Congestion)가 시간대별이나 각 구간별로 달라질 수도 있으므로 네트워크 계층이 매우 중요합니다.

 

4. 전송 계층(Transport) : 전송 계층은 연결된 네트워크의 기능이나 특성에 영향을 받지 않고 오류 제어, 흐름 제어 기능을 수행하여 신뢰성 있는 데이터 전송을 보장합니다. 전송 계층의 기능은 데이터링크 계층의 기능과 유사하나 전송의 책임 범위가 다릅니다. 데이터링크 계층의 전송 책임 범위는 송수신 시스템의 각 구간이지만, 전송 계층의 전송 책임 범위는 최초 송신 시스템에서부터 최종 수신 시스템까지 전체 구간입니다.

 

5. 세션 계층(Session) : 세션 계층은 송수신 컴퓨터의 응용 프로그램 간 네트워크 대화 제어 및 동기화(Synchronization) 유지 기능을 수행합니다. 네트워크 대화 제어는 데이터를 송수신할 때 통신 방식을 결정하는 기능으로 대화 제어 협상을 통해 결정합니다. 동기화는 데이터를 송수신할 때 데이터의 전송 순서 및 동기점(Synchronization Point)의 위치를 부여하여 전송 도중 발생하는 오류에 대하여 데이터를 재전송하거나 복구하는 기능입니다.

 

6. 표현 계층(Presentation) : 표현 계층은 송수신 컴퓨터의 응용 프로그램 간 송수신되는 데이터의 구문(Syntax)과 의미(Semantics)에 관련된 기능으로 변환(Translation), 암호화(Encryption), 압축(Compression)을 수행합니다. 변환은 다른 부호화 방식을 사용하는 송수신 시스템 간의 상호 호환성을 제공하기 위하여 전송 데이터의 부호를 통일시키는 기능이며, 암호화는 데이터를 보호하기 위해 암호화 알고리즘으로 데이터를 변조하는 기능입니다. 그리고 압축은 제한된 네트워크의 전송 효율을 높이기 위해 문자, 오디오, 비디오 등의 멀티미디어 데이터의 비트 수를 줄여 전송하는 기능입니다.

 

7. 응용 계층(Application) : 응용 계층은 최상위 계층으로 사용자의 데이터 처리를 도와줍니다. 또한 사용자와 응용 프로그램 사이에서 데이터 송수신을 처리하며, 데이터 송수신을 담당하는 프로토콜을 포함합니다. 사용자의 데이터 처리를 도와주는 예로는 워드프로세서(Word), 엑셀(Excel) 등의 프로그램이 있고, 사용자와 응용 프로그램 사이에서 데이터 송수신을 처리하는 서비스로는 텔넷(Telnet) 등이 있습니다. 그리고 데이터 송수신을 담당하는 프로토콜에는 전자메일 프로토콜(SMTP), 파일 전송 프로토콜(FTP), 하이퍼텍스트 전송 프로토콜(HTTP) 등이 있습니다.