1. 왜 OSI 7 계층이 등장했나?
네트워크 통신의 표준화 모델이 만들어지기 전에는 각 회사가 서로 다른 네트워크 모델을 사용하고 있었다. 이 때문에 두 회사의 장비 간 호환성 해결을 위한 추가적인 비용이 발생했다. 이러한 문제를 해결하기 위해 국제 표준화 기구(ISO, International Organization for Standardization)에서 OSI 7 Layer 모델을 개발되었다.
2. OSI 7 계층별 특징
OSI 계7층안에서 다양한 네트워크 개념들이 담겨있다. 우선적으로 계층별 특징, PDU, 캡슐화, 계층별 프로토콜, 계층별 장비들을 파악하는것이 중요하다.
또한 OSI 7계층을 이해하기 위해 상위계층의 하위계층의 특징을 포함한다는 것을 알고 있어야 한다.
L1. 물리 계층(Physical Layer)
OSI 7 계층의 가장 아래에 있는 계층으로 전기적인 비트신호로 통신하는 계층이다. 참고로 컴퓨터는 전기신호가 켜져 있음을 의미하는 1과 꺼져있음을 의미하는 0이라는 비트(Bit) 신호만 이해할 수 있다.
예를 들어 장비에 전원이 켜져 있는지, 케이블이 연결되어 있는지 등을 파악하는 것들은 1 계층과 관련이 있다.
L2. 데이터 링크 계층(Data Link Layer)
전기적인 비트신호를 바탕으로 통신하는 과정에서 발생하는 오류제어나 흐름제어등을 수행하는 계층이다. 이를 통해 데이터의 신뢰성 있고 안정성 있는 전송을 돕는다.
또한 해당 계층에서는 MAC 주소라는 물리적인 주소체계가 등장하여 송수신지를 특정할 수 있다. 데이터 링크 계층에는 같은 네트워크 범위에 속하는 데이터 통신인 LAN 통신과 관련이 있다.
L3. 네트워크 계층(Network Layer)
데이터 링크 계층 까지는 같은 네트워크 범위에서 통신하는 LAN통신이었다면, 네트워크 계층은 다른 네트워크끼리 통신하는 WAN 통신을 수행한다.
구체적적으로 네트워크 계층은 인터넷이 가능한 계층으로, 전 세계가 연결되어 통신을 수행한다.(다른 네트워크끼리 통신) 이에 따라 기존에 사용하던 물리적인 주소로는 한계가 있어, IP 주소라는 논리적인 주소가 등장하였고, 데이터 통신을 위해 거쳐가야 할 경로들이 많아짐에 따라 최적의 경로를 결정하는 라우팅이라는 개념이 등장했다.
L4. 전송 계층(Transport Layer)
LAN 통신에서 데이터의 신뢰성 있고 안정성 있는 전송을 돕는 계층이 데이터링크 계층이었다면, WAN 통신에서는 전송계층이 해당 역할을 수행한다. 정리하자면, 전송계층은 다른 네트워크끼리 통신할 때 흐름제어와 오류제어를 수행하는 계층을 의미한다. 다른 네트워크끼리 통신하는 것을 다른 말로 종단 간 통신이라고도 한다.
L5. 세션 계층(Session Layer)
세션 계층은 이름 그대로 세션을 관리하기 위한 계층이다.
여기서 세션이란 통신을 주고받는 호스트(쉽게 말해 컴퓨터)의 응용프로그램 간 연결 상태를 의미한다. 세션은 연결상태를 생성 및 유지하고, 종료되었을 때 끊어주는 역할을 한다.
L6. 표현 계층(Presentation Layer)
표현방식을 부여하는 계층으로, 비유하자면 번역가와 같은 역할을 하는 계층이다.
사람이 이해할 수 있는 언어로 변환하거나 또한 컴퓨터가 이해할수 있는 언어로 변환하는 역할을 한다. 구체적으로 이미지 파일에 png나 jpeg같은 확장자를 부여하는것도 표현계층에 속한다고 할수 있다. 또한 압축, 암호화와 같은 작업이 표현 계층에서 수행된다.
L7. 응용 계층(Application Layer)
OSI 7 계층의 최상단에 위치한 계층으로 사용자 또는 응용프로그램과 가장 밀접한 계층이다.
해당 계층에서는 웹 브라우저 프로그램에 웹페이지를 제공하거나, 파일을 전송하거나, 이메일을 보내는 여러 작업들이 응용계층에서 수행된다.
3. PDU(Protocol Data Unit)
각 계층에서 송수신하는 데이터의 단위를 PDU라고 한다.
4. 캡슐화(Encapsulation)와 역캡슐화(Decapsulation)
네트워크는 데이터를 송신할 때 캡슐화(Encapsulation)를 거치고, 데이터를 수신할 때 데이터 수신 역캡슐화(Decapsulation) 과정을 거친다.
여기서 캡슐화(Encapsulation)는 상위계층의 PDU에 헤더를 추가하여 하위계층이 이해할 수 있는 PDU로 만드는 것을 의미하고, 역캡슐화(Decapsulation)는 캡슐화의 반대로 헤더를 제거해서 상위계층이 이해할 수 있는 데이터 전송단위로 만드는 것을 의미한다.
참고자료
OSI 7계층별 장비
OSI7계층은 두가지 계층으로 나뉠수 있다. 소프트웨어 형태로 구현되며, 사용자와 애플리케이션과 가까운 상위계층(L7~L5), 하드웨어 형태로 구현되며, 데이터 전송과 관련된 하위계층(L1~L4)가 있
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