네트워크 기본: OSI 7계층에 대하여
🔵 네트워크 기본기인 OSI 7계층에 대해서 알아보았다.
🔵 OSI 7계층이란
OSI(Open Systems Interconnection) 7계층 모델은 네트워크 통신 과정을 7단계로 나눈 개념적 모델이다. 데이터가 한 시스템에서 다른 시스템으로 전송될 때 어떤 과정을 거치는지 표준화해놓은 프레임워크라고 보면 된다.
⚪ 1. Physical Layer (물리 계층)
역할: 데이터를 전기적, 물리적 신호로 변환해 전송. 즉, “비트를 전선에 실어서 보내는” 계층.
단위: bit (0과 1의 신호)
주요 기능:
- 전송 매체 정의 (케이블, 전파 등)
- 신호 인코딩 및 변조
- 전송 속도 결정
- 물리적 토폴로지(Topology) 정의
프로토콜 / 장비 예시: Ethernet(물리), RS-232, DSL, Hub, Repeater
⚪ 2. Data Link Layer (데이터 링크 계층)
역할: 물리적 전송 중 발생할 수 있는 오류를 검출 및 재전송하며, MAC 주소 기반으로 인접 노드 간의 통신을 관리함.
단위: frame
주요 기능:
- 오류 검출 (CRC, Parity Check 등)
- 흐름 제어 (Flow Control)
- MAC 주소 기반 통신
- 프레임 동기화
하위 계층 구분:
- LLC(Logical Link Control): 흐름 제어, 오류 제어
- MAC(Media Access Control): 물리적 주소 관리
프로토콜 / 장비 예시: Ethernet, PPP, ARP, L2TP, Switch, Bridge
💡 L2TP (Layer 2 Tunneling Protocol)
- OSI 2계층의 터널링 프로토콜로, VPN 구현 시 사용됨.
- 캡슐화(encapsulation)를 통해 데이터 링크 계층 프레임을 다른 네트워크를 통해 전송.
- 자체 암호화 기능은 없고, IPSec과 함께 사용되어 보안 VPN 구성에 활용됨.
⚪ 3. Network Layer (네트워크 계층)
역할: 데이터를 목적지까지 경로 설정(Routing)을 통해 전달. IP 주소를 기반으로 패킷 전달 및 중계를 수행함.
단위: packet
주요 기능:
- 라우팅 (Routing)
- 논리적 주소 지정 (IP Addressing)
- 혼잡 제어, 단편화(Fragmentation)
프로토콜 / 장비 예시: IP, ICMP, ARP, RIP, OSPF, BGP, Router
📘 RIP vs OSPF 차이 정리
- RIP (Routing Information Protocol): 거리 벡터 방식(distance vector) → 홉 수(Hop Count)가 적은 경로 선택
- OSPF (Open Shortest Path First): 링크 상태 방식(link state) → 가중치(Weight, Cost)를 고려한 최적 경로 선택
⚪ 4. Transport Layer (전송 계층)
역할: 종단 간(end-to-end) 통신을 책임지는 계층. 데이터의 신뢰성, 순서 보장, 흐름 제어를 담당한다.
단위: segment (TCP), datagram (UDP)
주요 기능:
- 연결 설정/해제 (Connection setup/termination)
- 오류 복구 (Error Recovery)
- 순서 제어 (Sequencing)
- 포트 번호 관리 (Port Management)
프로토콜 예시: TCP, UDP, SCTP
💬 TCP vs UDP 비교
항목 TCP UDP 연결방식 연결형 (Connection-oriented) 비연결형 (Connectionless) 신뢰성 보장 비보장 속도 느림 빠름 예시 HTTP, SMTP, FTP DNS, VoIP, Streaming
⚪ 5. Session Layer (세션 계층)
역할: 통신 세션(Session)의 설정, 유지, 종료를 관리하는 계층. 응용 간 데이터 교환을 위한 논리적 연결 관리.
단위: data
주요 기능:
- 세션 설정/종료 (Login, Logout 등)
- 동기화 (Checkpoint 관리)
- 대화 제어 (Dialog Control)
프로토콜 예시: NetBIOS, RPC, PPTP
⚪ 6. Presentation Layer (표현 계층)
역할: 데이터를 표준화된 형식으로 변환하여 송수신 간 호환성 보장. 암호화, 압축, 인코딩 기능을 수행함.
단위: data
주요 기능:
- 데이터 변환 (문자 인코딩, 부동소수점 표현 등)
- 암호화/복호화 (SSL, TLS)
- 압축/해제 (MPEG, JPEG 등)
프로토콜 예시: SSL/TLS, MIME, JPEG, MPEG, ASCII
⚪ 7. Application Layer (응용 계층)
역할: 사용자가 직접 접근하는 응용 서비스 제공 계층. 웹, 이메일, 파일 전송 등의 실제 기능이 동작하는 곳이다.
단위: data
주요 기능:
- 사용자 인터페이스 제공
- 애플리케이션 간 통신
- 데이터 요청 및 응답 관리
프로토콜 예시: HTTP, HTTPS, FTP, SMTP, POP3, DNS, SSH
🔵 🧾 요약 표
| 계층 | 이름 | 단위 | 주요 역할 | 대표 프로토콜/장비 |
|---|---|---|---|---|
| 7 | Application | Data | 사용자와 직접 소통 | HTTP, DNS, FTP |
| 6 | Presentation | Data | 데이터 변환, 암호화 | SSL, TLS |
| 5 | Session | Data | 세션 관리 | RPC, PPTP |
| 4 | Transport | Segment | 신뢰성, 순서 제어 | TCP, UDP |
| 3 | Network | Packet | 라우팅, IP 주소 | IP, OSPF, RIP |
| 2 | Data Link | Frame | 오류 제어, MAC | Ethernet, L2TP |
| 1 | Physical | Bit | 전송매체, 신호 | Hub, Cable |
🔵 🧩 OSI vs TCP/IP 모델 비교
| 구분 | OSI 7계층 | TCP/IP 4계층 |
|---|---|---|
| 응용 계층 | Application, Presentation, Session | Application |
| 전송 계층 | Transport | Transport |
| 인터넷 계층 | Network | Internet |
| 네트워크 접근 계층 | Data Link, Physical | Network Access |
🔵 시험/면접 포인트
- L2TP: 2계층 터널링 프로토콜, VPN에서 사용 (암호화 기능 없음 → IPSec과 함께 사용)
- RIP / OSPF: 네트워크 계층 라우팅 프로토콜
- TCP vs UDP: 연결형 vs 비연결형
- 세션 계층: 로그인/로그아웃, 체크포인트 등 세션 관리
- 표현 계층: 암호화, 압축, 인코딩 담당
- 물리 계층: 전기적 신호, 케이블, 허브 등 물리 매체