[네트워크 기본] OSI 7계층 & TCP/IP Model

 회사 동료에게 네트워크 관련 질문을 설명을 하다가 OSI 7 계층과 TCP/IP 모델에 대한 내용을 말할 기회가 있었는데, 생각보다 까먹은 내용도 많고 제대로 정리되어있지 않아 다시 한번 정리를 해본다.

 

 

OSI 7 계층은 네트워크 시스템 모델로 총 7개의 계층으로 나누어져있다. 이에 반해 OSI 5(TCP/IP 모델)은 5 계층으로 나누어져 있으며, 사실상 업계 표준은 TCP/IP 모델이다. 그 이유는 TCP/IP 모델이 제일 먼저 나와서 산업 표준으로 선택되었고 그 이후에 OSI 7 계층이 나왔기 때문이다.

 

OSI 7 계층

Layer Number	Name	Data Unit	Device	Protocol Example
L7	Application	Data, Message	-	Http, SMTP, FTP
L6	Represntation	Data, Message	-	JPEG, ASCII, MPEG
L5	Session	Data, Message	-	SSH, TLS
L4	Transport	Segement	게이트웨이, L4 스위치(IP&Port, LoadBalancing)	TCP, UDP
L3	Network	Packet	스위치(IP), 라우터	IP, ICMP
L2	Data Link	Frame	스위치(Mack Address), 브릿지	MAC
L1	Physical	Bit, Signal	허브, 리피터	Ethernet

 

L7 (7 계층) - 유저 인터페이스 제공 -> Data 단위

- 영역인 어플리케이션 영역은 응용 프로세스를 사용하여 통신, 사용자에게 보이는 영역이며 직접 상호 작용하는 영역이다. 예시 애플리케이션으로는 브라우저, PC 응용 프로그램 등이 있고 예시 프로토콜으로는 http, smtp, ftp, pop 등이 있다.

 

L6 (6 계층) - 데이터 변환 -> Data 단위

- L6 영역은 표현 영역은 서로 다른 통신 기기간의 데이터 교환을 위한 데이터의 변환과 데이터의 압축, 데이터의 암호화가 이루어지는 계층. 데이터 표현의 차이를 해결한다. 예시로는 ASCII, JPEG, MPEG 등이 있다.

 

L5 (5 계층) - 응용 프로그램간의 연결을 지원 -> Message 단위

- L5 영역인 세션 계층은 세션을 열고 닫고를 제공하는 메커니즘 계층, 체크 포인트를 통해 세션 복구 지원.

통신 장치 간의 상호작용 및 동기화를 제공

 

L4 (4 계층) - 서비스를 구분 및 데이터 전송 방식을 담당 (TCP/UDP) -> Segment 단위

- L4 영역인 전송 계층은 서로 다른 두 네트워크간의 전송을 담당하는 계층, 세그멘테이션, 흐름제어, 오류 제어를 지원

보낼 데이터의 용량과 속도, 목적지 등을 처리함. 세그멘테이션은 상위 영역의 데이터를 세그먼트라는 단위로 나누는 것을 의미, 흐름 제어의 경우 서로 처리량이 다른 네트워크 간의 전송량을 맞추는 제어 방식(stop & wait, sliding window), 오류제어는 전송한 데이터에 오류가 없는지 확인. 예시 프로토콜로는 TCP와 UDP

- 종단 간에 신뢰성있고 정확한 데이터 전송을 담당

- 장비: L4 스위치

 

L3 (3 계층) - 네트워크를 논리적으로 구분 및 연결 -> Packet 단위

- L3 영역인 네트워크 계층은 IP나 라우터 장비가 속한 계층, 호스트에 IP 번호를 부여하고 해당 도착지 IP까지 가는 최적의 경로를 찾음.

- 데이터를 목적지까지 가장 안전하고 빠르게 전달을 목적

- 장비: 라우터, L3 스위치

 

L2 (2 계층) - 물리적 매체에 패킷 데이터를 실어 전송 -> Frame 단위

- L2 영역인 데이터 링크 계층은 동일한 네트워크에서의 전송을 담당 (직접 연결된 두 노드 사이), 오류제어 기능 지원, Frame으로 상위 데이터를 나눔.

- 2개의 부계층이 존재 MAC(매체 접근 제어)와 LLC(논리적 연결 제어) 계층

- 물리적 연결을 통해 인접한 두 장치간에 신뢰성 있는 정보 전달을 목적으로 함

- 장비: 브릿지, L2 스위치

 

L1 (1 계층) - 데이터를 신호로 변환하여 전송 -> Bit 단위

- L1 물리 계층은 위 데이터를 전기신호로 바꾸어 전송하는 계층, 예시로는 리피터, 허브 같은 장비가 있다.

 

 

TCP/IP Model

TCP/IP 모델에서는 OSI 7계층을 아래와 같이 간소화해서 4 계층으로 표현했다.

 

• - 어플리케이션(Application) + 표현(Representation) + 세션(session) = 애플리케이션 영역
• - 네트워크(Network) = 이더넷(Ethernet)
• - 데이터 링크 + 물리 = 링크(Link)

 

하지만, 시간이 흘러 인터넷 개발 이후 표준이 갱신되면서 하위 레이어가 다시 세분화되었고 5 계층을 갖는 TCP/IP Updated 모델이 탄생한다. 5 계층의 모델은 링크 영역을 다시 데이터 링크와 물리 영역으로 나누고, 이더넷 영역을 네트워크로 명칭을 변경했다는 것에 차이가 있다.

Layer Number	Name	Addressing	Data Unit	Protocol Example
L5	Application	-	Message	HTTP, SSH, FTP, SMTP
L4	Transport	Port Number	Segment, Datagram	TCP, UDP
L3	Network	IP Address	Packet	IP
L2	Data Link	Mac Address	Frame	Ethernet, Wi-Fi
L1	Physical	-	Bit, Signal	-