OSI(Open Systems Interconnection) 7 Layer

전 세계 통신이 동일한 구조로 이루어지도록 만든 표준 참조 모델

"네트워크 통신을 7개의 단계로 나눈 설명서"

왜 나누었을까?

• 문제 발생 시 어디서 문제가 났는지 찾기 쉽고
• 각 계층은 자기 역할만 책임져서 모듈화, 표준화가 가능하고
• 벤더(시스코, HP, 삼성, LG 등)가 달라도 통신 규격이 동일해질 수 있기 때문

OSI 7계층 전체

계층	이름	대표 기능	예시 프로토콜/장비
7	응용(Application)	앱 서비스 제공	HTTP, SMTP, FTP
6	표현(Presentation)	데이터 변환/암호화	JPEG, SSL/TLS
5	세션(Session)	연결 유지/관리	NetBIOS, RPC
4	전송(Transport)	신뢰성·전송 제어	TCP, UDP
3	네트워크(Network)	경로 결정, IP 주소	IP, 라우터
2	데이터 링크(Data link)	MAC 주소, 프레임	스위치, ARP
1	물리(Physical)	전기/광신호	케이블, 리피터

 

계층별 상세

1 계층 - 물리 계층 (Physical Layer)

: 신호 자체에 대해 다룸, 비트(0/1)를 전기 신호나 광 신호로 바꿔 보내는 역할

• 전기 신호, 빛의 강도, 무선 주파수 제어
• 케이블 규격, 커넥터 규격
• 전송 속도(baud rate)
• LAN 케이블
• 리피터
• 허브

2 계층 - 데이터 링크 계층 (Data Link Layer)

: 같은 네트워크 안의 장비들 간 데이터를 전달(프레임)하고 충돌 없는 전송을 보장

• MAC 주소
• 프레임 단위 전송
• 오류 검출(FCS)
• 스위치
• Ethernet
• ARP
• PPP

3 계층 - 네트워크 계층 (Network Layer)

: 다른 네트워크로 데이터를 보내기 위해 경로를 결정하고 IP 주소 기반 라우팅을 수행

• 라우팅
• IP 주소 처리
• 패킷 단위 전송
• 게이트웨이를 통해 다른 네트워크로 이동

4 계층 - 전송 계층 (Transport Layer)

: 종단 간(end-to-end) 신뢰성을 제공하는 계층

• 오류 제어
• 흐름 제어
• 재전송
• 포트 번호 관리
• 세그먼트 단위 전송
• TCP: 신뢰성 보장 (3-way handshake, 순서 보장)

5 계층 - 세션 계층 (Session Layer)

: 세션(=대화)의 생성, 유지 종료를 관리
(실무에서는 이 계층이 모호하고 TCP가 대부분 수행)

• 로그인 세션
• 서버와 클라이언트 간 연결 상태 유지
• 체크포인트/복구

6 계층 - 표현 계층 (Presentation Layer)

: 데이터를 읽을 수 있는 형태로 변환하는 계층

• 인코딩/디코딩
• 암호화/복호화
• 압축/해제
• SSL/TLS
• UTF-8, ASCII

7 계층 - 응용 계층 (Application Layer)

: 사용자와 가장 가까운 계층

실제 서비스가 동작하는 영역

• HTTP/HTTPS
• SMTP(메일)
• FTP
• DNS
• SSH

OSI 모델을 왜 배우는가?

실무에서는 TCP/IP가 중심이지만 OSI를 배우는 이유는 확실

1. 장애원인을 찾기 쉬움

• 핑이 안가? → 네트워크 계층 오류
• 포트가 안 열림? → 전송 계층 오류
• 웹만 안됨? → 응용 계층 오류

2. 네트워크 구조가 머릿속에 정리됨

계층 별 분리로 전체를 더 명확하게 이해 가능

3. 기업 면접에서 단골 질문

"OSI 7계층 설명해주세요"

"TCP와 UDP 차이가 뭔가요?"

실제 예시 흐름 ( PC → 구글 접속 )

7-응용 계층 : 브라우저에서 https://google.com 입력(HTTP Request 요청)

6-표현 계층 : TLS로 암호화
5-세션 계층 : 세션 유지
4-전송 계층 : TCP 포트 443으로 연결(3-way handshake)

3-네트워크 계층 : IP 주소로 구글 서버까지 라우팅

2-데이터 링크 계층 : MAC 주소 기반으로 스위치를 통과

1-물리 계층 : 전기 신호/광 신호로 케이블을 통해 전달

 

• 신호 → 1계층
• MAC 주소, 스위치 → 2계층
• IP, 라우터 → 3계층
• TCP,UDP, 포트 →4계층
• SSL, 인코딩 → 6계층
• HTTP, DNS, 서비스 → 7계층

프로그래머는 보통 Application Layer(HTTP, JSON, REST), Presentation Layer(SSL, Base64 암호화), Session Layer, Transport Layer(TCP/UDP 소켓)를 다룰 수 있음

Network Layer(IP, 라우팅), Data Link Layer(MAC, 스위치), Physical Layer(케이블/전기 신호)는 프로그래머가 제어 불가