[Networking] OSI 7 Layer의 개념과 역할

Written on December 30th, 2022 by Imeamangryang

OSI 7 계층(OSI 7 Layer)란?

OSI(Open Systems Interconnection) 모델은 컴퓨터 네트워크 프로토콜 디자인과 통신을 계층별로 나누어 정의한 것이다.
일반적으로 OSI 7 계층이라고 부르며 그 구성은 다음과 같다.

● OSI 7 계층의 구성

1. 물리 계층(Physical Layer))
2. 데이터 링크 계층(Data Link Layer)
3. 네트워크 계층(Network Layer)
4. 전송 계층(Transport Layer)
5. 세션 계층(Session Layer)
6. 표현 계층(Presentation Layer)
7. 응용 계층(Application Layer)

1. 물리 계층(Physical Layer)

7 계층 중 최하위 계층이다.
주로 전기적, 기계적, 기능적인 특성을 이용하여 직접 데이터를 전송한다.
통신 단위는 Bit 단위로 이루어지며, On/Off의 전기적 신호 상태로 전달된다.
대표적인 장치로는 케이블, 리피터, 허브 등이 있다.

2. 데이터 링크 계층(Data Link Layer)

물리적인 연결을 통해 인접한 두 장치 간(Point to Point)의 신뢰성 있는 정보 전송을 담당한다.
오류 검출 및 흐름 제어를 관리한다.
MAC 주소를 통해 통신한다.
통신 단위는 frame으로 이루어진다.
대표적인 장치로는 브리지, 스위치 등이 있다.

3. 네트워크 계층(Network Layer)

라우팅 기능을 맡고 있는 계층으로 데이터를 목적지까지 가장 안전하고 빠르게 전달하는 기능을 가지고 있다.
라우팅, 흐름제어, 세그멘테이션, 오류 제어, 인터네트워킹 등의 기능을 수행한다.
IP 주소를 사용한다.
통신 단위는 Packet이다.
대표적인 장치로는 라우터, L3스위치 등이 있다.

4. 전송 계층(Transport Layer)

종단 간의 사용자들이 신뢰성 있는 데이터를 주고 받을 수 있도록 하는 계층으로, 상위 계층이 데이터의 유효성이나 효율성을 생각하지 않도록 도와준다.
특정 연결의 유효성을 제어하며 일부 프로토콜은 상태 개념(stateful)이 있고, 연결 기반(Connection oriented)이다.
오류 검출 및 복구, 흐름제어, 중복 검사 등의 기능을 수행한다.
Port 번호를 사용한다.
통신 단위는 Segment이다.
대표적인 프로토콜로 UDP와 TCP가 있다.

5. 세션 계층(Session Layer)

데이터가 통신하기 위한 논리적인 연결을 하는 계층으로 양 끝단의 응용 프로세스가 통신을 관리하기 위한 방법을 제공한다.
사용자 동기화, 오류 복구 명령 관리, 세션 확립과 유지, 중단 등의 기능을 수행한다.
동시 송수신 방식(duplex), 반이중 방식(half-duplex), 전이중 방식(Full Duplex)의 통신과 함께, 체크 포인팅과 유휴, 종료, 다시 시작 과정 등을 수행한다.

6. 표현 계층(Presentation Layer)

데이터 형식 상의 차이를 다루는 계층으로 데이터 표현이 상이한 응용 프로세스 간의 독립성을 제공하여 응용 계층의 부담을 덜어준다.
데이터 부호화, 변환, 데이터 압축, 전송을 위한 암호화/복호화 등의 기능을 수행한다.

7. 응용 계층(Application Layer)

일반적인 응용 어플리케이션이나 서비스를 수행하는 계층이다.
응용 프로세스 간의 정보 교환을 수행한다.