컴퓨터 네트워크 프로토콜 디자인과 통신을 7개의 계층으로 나누어 설명한 것이다.
- 네트워크에서 통신이 일어나는 과정을 7단계로 나눈 모델
- 한 계층의 변화가 다른 계층에 미치는 영향을 최소화하도록 설계
- 개념적 모델이므로 네트워크를 설계하거나 문제를 분석할 때 유용
계층
Application Layer
응용 계층은 응용 프로세스와 직접 관계하여 일반적인 응용 서비스를 수행한다.
Presentation Layer
표현 계층은 애플리케이션 간의 통신에서 메세지 포맷을 관리한다.
MIME 인코딩이나 암호화 등의 동작이 해당 계층에서 이루어진다.
Session Layer
세션 계층은 양 끝단의 응용 프로세스가 통신을 관리하기 위한 방법을 제공한다.
API, Socket
Transport Layer
전송 계층은 서로 다른 호스트의 프로세스 간에 데이터를 끝까지 전달하는 역할을 담당한다.
Network Layer
네트워크 계층은 서로 다른 네트워크에 위치한 호스트 간 데이터 전달을 담당한다.
논리 주소를 이용하여 목적지를 식별하며, 목적지까지의 경로를 결정하고 패킷을 다음 네트워크로 전달한다.
대표적인 프로토콜로는 IP가 있으며, 라우터가 네트워크 게층에서 패킷을 전달하는 대표적인 장비이다.
Data Link Layer
데이터 링크 계층은 같은 링크 또는 로컬 네트워크 내에서 인접한 장치 간 Frame 전달을 담당한다.
Network Layer의 Packet을 Frame으로 캡슐화하며, MAC Address를 이용해 목적지를 식별한다.
또한 전송 매체 접근 제어와 오류 검출 등의 기능을 수행한다.
대표적인 장비는 Switch이며, 대표적인 기술로 Ethernet과 Wi-Fi가 있다.
Physical Layer
물리 계층은 0과 1의 비트를 실제 전기적·광학적·무선 신호로 변환하여 물리 매체를 통해 전달하는 계층이다. 물리 계층은 데이터의 의미나 주소를 해석하지 않고 Bit의 실제 전송만 담당한다.
데이터를 전송하는 역할 수행
송수신 흐름 과정
HTTP 통신을 기준으로 설명한다.
| 계층 | 송신 측 (캡슐화) | 수신 측 (역캡슐화) |
|---|---|---|
| 7. 응용 계층 | HTTP 데이터 생성 | 웹 브라우저에서 HTTP 데이터 해석 |
| 6. 표현 계층 | 데이터 암호화·압축 (SSL/TLS 적용) | 데이터 복호화·압축 해제 |
| 5. 세션 계층 | 세션 연결 설정 (예: TCP 소켓 생성) | 세션 유지 또는 해제 |
| 4. 전송 계층 | TCP/UDP 헤더 추가 (세그먼트 생성) | TCP/UDP 헤더 제거 |
| 3. 네트워크 계층 | IP 헤더 추가 (패킷 생성) | IP 헤더 제거 |
| 2. 데이터 링크 계층 | MAC 헤더·트레일러 추가 (프레임 생성) | MAC 헤더·트레일러 제거 |
| 1. 물리 계층 | 신호(비트)로 변환 후 전송 | 비트를 데이터로 변환 |
| 각 계층 별로 캡슐화와 역캡슐화 과정을 통해 데이터가 전송된다. |
캡슐화와 역캡슐화
네트워크 통신에서 캡슐화는 데이터를 보낼 때 각 계층의 제어 정보(헤더)를 덧붙여 아래 계층으로 전달하는 과정이다.
역캡슐화는 데이터를 받을 때 아래 계층부터 올라가며 헤더를 제거해 원래 데이터를 복원하는 과정이다.Link to original
OSI 7 계층과 TCP/IP 4 계층
아래 표는 OSI 7계층과 TCP/IP 계층을 나란히 놓고 각 계층의 역할과 대표 프로토콜을 정리한 것이다.
NOTE
OSI 모델의 상위 3개 계층(응용·표현·세션)은 TCP/IP 모델에서 하나의 응용 계층으로 통합됩니다.
반대로 OSI의 물리·데이터 링크 계층은 TCP/IP에서 네트워크 인터페이스 계층으로 묶입니다.
출처 및 참고자료
OSI 모형 - 위키백과, 우리 모두의 백과사전
wikidocs.net