NETWORK 네트워크 OSI 7계층에 대한 설명 정리 ✏️

 

 

OSI 7계층에 대한 상세 설명

OSI(Open Systems Interconnection) 모델은 네트워크에서 데이터가 전송되는 과정을 7개의 계층으로 나누어 설명하는 개념적 모델이에요. 각 계층은 네트워크 통신을 담당하는 특정 기능을 수행하며, 상위 계층은 하위 계층에 의존하고, 하위 계층은 상위 계층을 지원

 

OSI 7계층 개요

각 계층은 데이터를 다루는 방식과 네트워크 장비의 역할을 다르게 정의하고 있습니다. 아래는 OSI 7계층을 위에서부터 아래로 정리한 표입니다.

계층 번호	이름주요	기능예시	프로토콜
7	응용 계층 (Application)	사용자가 직접 상호작용하는 계층	HTTP, FTP, SMTP, DNS
6	표현 계층 (Presentation)	데이터 형식 변환, 암호화, 압축	JPEG, SSL/TLS, ASCII
5	세션 계층 (Session)	세션 관리 (통신 세션 시작, 유지, 종료)	NetBIOS, RPC, SMB
4	전송 계층 (Transport)	데이터 전송, 흐름 제어, 오류 처리	TCP, UDP
3	네트워크 계층 (Network)	라우팅, 네트워크 간 데이터 전송	IP, ICMP
2	데이터 링크 계층 (Data Link)	물리적 네트워크 연결, 오류 감지	Ethernet, ARP, PPP
1	물리 계층 (Physical)	실제 하드웨어 전송, 비트 전송	이더넷 케이블, 광섬유, Wi-Fi

 

 

OSI 7계층

 

 

 

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각 계층의 상세 설명

1. 물리 계층 (Physical Layer)

• 기능: 실제 전송 매체를 통해 비트를 전송하는 계층입니다. 물리적인 하드웨어와 관련된 모든 작업을 처리합니다.
• 주요 작업: 전기적 신호로 데이터를 전송하거나, 물리적인 전송 매체(예: 구리선, 광섬유, 전파)를 통해 데이터를 전달합니다.
• 예시: UTP 케이블, 광섬유 케이블, 무선 Wi-Fi 신호 등.
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2. 데이터 링크 계층 (Data Link Layer)

• 기능: 네트워크에서 실제 데이터의 전송을 담당합니다. 물리적 네트워크 연결을 제공하고 오류를 감지하고 수정합니다.
• 주요 작업: 데이터를 프레임으로 나누어 전송하고, 오류 검사 및 수정, MAC 주소 기반 주소 지정 등을 수행합니다.
• 예시: Ethernet, Wi-Fi (IEEE 802.11), PPP (Point-to-Point Protocol).

데이터링크 계층

 

3. 네트워크 계층 (Network Layer)

• 기능: 서로 다른 네트워크 간의 데이터 전송을 담당하며, 경로를 설정하고, 패킷을 목적지까지 전달합니다.
• 주요 작업: 패킷을 목적지 IP 주소를 기반으로 라우팅합니다. 또한 IP 주소를 사용하여 데이터를 특정 장치에 전달합니다.
• 예시: IP(Internet Protocol), ICMP(Internet Control Message Protocol).

4. 전송 계층 (Transport Layer)

• 기능: 신뢰성 있는 데이터 전송을 보장합니다. 오류를 감지하고, 데이터를 재전송하며, 데이터 흐름을 제어합니다.
• 주요 작업: 데이터 전송의 신뢰성을 보장하며, 패킷이 손실되지 않도록 흐름 제어와 오류 복구를 수행합니다.
• 예시: TCP(Transmission Control Protocol), UDP(User Datagram Protocol).

5. 세션 계층 (Session Layer)

• 기능: 네트워크 통신 세션을 관리합니다. 두 시스템 간의 통신을 시작하고 유지하며 종료하는 역할을 합니다.
• 주요 작업: 세션을 설정하고 유지하며, 통신이 끊어졌을 때 복구하는 기능을 제공합니다.
• 예시: NetBIOS, RPC(Remote Procedure Call), SMB(Server Message Block).

6. 표현 계층 (Presentation Layer)

• 기능: 데이터의 형식 변환, 압축, 암호화 및 복호화를 담당합니다. 서로 다른 시스템 간의 데이터 형식 차이를 해결합니다.
• 주요 작업: 데이터 형식 변환, 암호화, 압축 등을 통해 상위 계층에 전달할 수 있도록 합니다.
• 예시: JPEG, SSL/TLS, ASCII, GIF, HTML.

7. 응용 계층 (Application Layer)

• 기능: 사용자가 직접 상호작용하는 계층으로, 다양한 응용 프로그램들이 네트워크를 통해 데이터를 주고받을 수 있도록 합니다.
• 주요 작업: HTTP, FTP, SMTP, POP3 등의 프로토콜을 통해 웹 브라우저, 이메일 클라이언트, 파일 전송 프로그램 등과 같은 서비스를 제공합니다.
• 예시: HTTP, FTP, SMTP, DNS.

 

 

 

 

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OSI 7계층의 흐름

네트워크 통신이 일어날 때, 데이터를 상위 계층에서 하위 계층으로 전달하면서 처리됩니다. 반대로, 데이터를 수신할 때는 하위 계층에서 상위 계층으로 올라가며 처리가 이루어집니다.

데이터 전송 시 (송신 측)

1. 응용 계층에서 사용자 요구에 맞는 데이터를 처리합니다.
2. 표현 계층에서는 데이터를 암호화하거나 압축합니다.
3. 세션 계층에서는 통신 세션을 설정합니다.
4. 전송 계층에서는 데이터의 신뢰성 있는 전송을 보장하고, 패킷을 잘게 나누어 전달합니다.
5. 네트워크 계층에서는 IP 주소를 사용해 데이터를 목적지로 라우팅합니다.
6. 데이터 링크 계층에서는 실제 물리적 연결을 통해 데이터 프레임을 전송합니다.
7. 물리 계층에서는 비트로 변환된 데이터를 전송합니다.

데이터 수신 시 (수신 측)

1. 물리 계층에서 비트 데이터를 수신하고, 이를 데이터 프레임으로 변환합니다.
2. 데이터 링크 계층에서는 수신된 데이터를 확인하고 오류를 수정합니다.
3. 네트워크 계층에서는 데이터를 올바른 목적지로 전달합니다.
4. 전송 계층에서는 수신된 데이터를 재조합하고 오류가 있는지 확인합니다.
5. 세션 계층에서는 세션을 유지하거나 종료합니다.
6. 표현 계층에서는 암호화나 압축을 해제합니다.
7. 응용 계층에서는 최종 사용자에게 데이터를 제공하거나 응답을 처리합니다.

 

 

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정리

• OSI 모델은 네트워크 통신을 이해하고 관리하기 위한 기본적인 청사진을 제공하며, 데이터가 전송될 때 어떻게 처리되는지 단계별로 설명합니다.
• 각 계층은 다양한 프로토콜을 사용하여 특정 작업을 담당하며, 하위 계층은 물리적인 네트워크 전송을 담당하고, 상위 계층은 사용자와 관련된 서비스를 처리합니다.