OSI(Open Systems Interconnection) 모델은 기본 내부 구조 및 기술에 관계없이, 통신 또는 컴퓨팅 시스템의 통신 기능을 특성화하고 표준화하는 개념적 모델입니다. 그 목표는 표준 프로토콜과 다양한 통신 시스템의 상호 운영성입니다.
OSI 모델은 네트워크에서 데이터가 전송되는 방식의 흐름을 모델링하거나 추적하기 위해 IT 전문가가 사용하는 도구입니다. 따라서 OSI 모델은 기본적으로 네트워크 시스템이 서로 데이터를 통신하는 방식에 대한 논리적 모델/표현입니다.
OSI 계층의 목적
OSI 계층 모델의 목적은 공급 업체와 개발자가 만든 디지털 통신 제품 및 소프트웨어 프로그램이 상호 운용되도록 안내하고, 통신 장비 간의 명확한 비교를 용이하게 하는 것입니다.
또한, 문제 발생 시, OSI 계층을 통해 범위를 좁히고 문제가 있는 부분을 파악할 수 있습니다.
OSI 계층의 장점
네트워크 통신 표준화를 통해 소프트웨어 개발자 및 하드웨어 제조업체를 위한 공통 플랫폼 생성
대규모 데이터 교환 프로세스를 더 작은 세그먼트로 분할하여 네트워크 관리자 지원
계층 간 독립성으로 다른 레이어에 영향 방지
복잡성 감축 및 발전 가속화
교육 및 학습 단순화
유지보수의 수월성
결론적으로 OSI 계층에 대해 정리하자면,
1. 국제 표준화 기구(ISO)가 1984년에 발표했다.
2. 통신이 일어나는 과정을 7단계로 크게 구분하여 한 눈에 들어올 수 있도록 정리했다.
3. 통신이 일어나는 과정을 단계 별로 파악할 수 있다.
4. 컴퓨터 통신 구조의 모델과 앞으로 개발될 프로토콜의 표준적인 뼈대를 제공하기 위해 개발된 참조 모델이다.
5. 그러므로, OSI 7계층 모델을 알면 네트워크 구성을 예측하고 이해할 수 있다.
6. 네트워크에서 트래픽의 흐름을 꿰뚫어 볼 수 있다.
7. 각 계층은 독립되어 있다.
8. 따라서, 7단계 중 특정한 곳에 이상이 생기면 다른 단계의 장비 및 소프트웨어를 건드리지 않고도 이상이 생긴 단계만 고칠 수 있다.
9. 상호 이질적인 네트워크 간의 연결에 어려움이 많은데, 호환성 결여를 막기 위해 OSI 참조 모델이 제시되었다.
10. 네트워크 구성 요소를 표준화함으로써 타 업체의 장비 개발과 지원이 가능해진다.
11. 계급. 즉, 상하 구조를 가진다.
계층 별 특징
Layer 7. 응용 계층 (Application)
사용자 또는 애플리케이션이 네트워크에 접근할 수 있도록 해주는 역할을 합니다.
사용자를 위한 인터페이스를 지원합니다.
사용자에게 보이는 유일한 계층입니다.
메일 전송, 인터넷 접속 등의 작업을 수행할 수 있습니다.
응용 서비스나 프로세스가 바로 응용 계층에서 동작합니다.
Layer 6. 표현 계층 (Presentation)
응용 계층으로부터 전달 받거나 전송하는 데이터의 인코딩 및 디코딩이 이루어지는 계층입니다.
일종의 확장자라고 생각하면 되며, 아래와 같은 3가지 기능을 갖고 있습니다.
송신자에서 온 데이터를 해석하기 위한 응용 계층 데이터 부호화
수신자에서 데이터의 압축을 풀 수 있는 방식으로 된 데이터 압축
데이터의 암호화 및 복호화
MIME 인코딩이나 암호화 동작이 이루어집니다.
응용 계층에서 Data를 이해할 수 있도록 응용 프로그램에 맞춰 변환하게 됩니다.
Layer 5. 세션 계층 (Session)
네트워크 상 양쪽 연결을 관리하고 연결을 지속시켜주는 계층입니다.
응용 프로세스가 통신을 관리하기 위한 방법을 정의합니다.
세션을 만들고 유지하며 세션 종료, 전송 중단 시 복구 기능이 있습니다.
세션 계층에서 TCP/IP 세션을 만들고 없애게 됩니다.
통신하는 사용자들을 동기화하고 오류 복구를 진행합니다.
통신 연결은 포트 기반으로 구성하여 연결됩니다.
OS는 세션 계층에 속합니다.
Layer 4. 전송 계층 (Transport)
데이터를 전송하고 전송 속도를 조절하며, 오류가 발생된 부분은 다시 맞춰주는 계층입니다.
전송 계층은 양 끝단의 사용자들이 신뢰성 있는 데이터를 주고 받게 해주는 역할을 합니다.
보통 TCP 프로토콜을 주로 사용합니다.
데이터를 전송 받은 경우, 전송 계층에서 데이터를 합산하여 세션 계층으로 보내주게 됩니다.
헤더에 송/수신지 포트 번호를 포함하여 전달하는 계층입니다.
데이터 전송 단위는 TCP는 Segment, UDP는 Datagram이 됩니다.
Layer 3. 네트워크 계층 (Network)
전송 데이터를 목적지까지 경로를 찾아 전송하는 계층입니다.
주소(IP)를 정하고, 경로(Router)를 선택하고, 패킷을 전달하는 것이 가장 핵심인 계층입니다.
네트워크 라우팅 기능이 이 계층에서 이루어집니다.
네트워크 계층에서의 데이터 단위는 패킷입니다.
Layer 2. 데이터 링크 계층 (Data Link)
물리적인 네트워크 사이에 Data 전송을 담당하는 계층입니다.
데이터 링크 계층은 물리 계층으로 데이터를 전송 시, 데이터 전송 오류를 감지하는 기능을 제공하며 오류를 감지하면 재전송하는 방법으로 처리합니다.
데이터 링크 계층에선 MAC 주소를 가지고 통신하게 됩니다.
데이터 링크 계층에서의 데이터 단위는 프레임(Frame)입니다.
Layer 1. 물리 계층 (Physical)
통신 케이블을 통해 전기 신호를 사용하여 비트 스트림을 전송하는 계층입니다.
물리 계층은 단지 데이터를 전달하기만 합니다.
비트는 물리 계층에서 사용되는 단위로서, 0과 1로 구분됩니다.(전기 신호 ON/OFF로 생각하면 됨)
전기 신호를 주고 받는 데에 주 목적이 있으며, 데이터의 종류나 에러가 있는지 등은 확인하지 않습니다.
