OSI 참조모델

OSI 참조 모델과 7계층 구조

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1. OSI 참조 모델의 개요

프로토콜은 통신을 위한 규칙과 약속의 집합이다. 컴퓨터 네트워크가 발전하면서 각 회사마다 독자적인 프로토콜을 사용해 이기종 시스템 간 호환이 어려웠다. 이를 해결하기 위해 국제표준화기구(ISO)는 1984년 OSI(Open System Interconnection) 참조 모델을 제정했다.

OSI 모델은 통신 과정을 7개의 계층으로 나누어 각 계층이 독립적으로 역할을 수행하고, 계층 간 상호작용을 통해 전체 통신이 이루어지도록 설계했다. 실제로 인터넷에서는 TCP/IP 프로토콜이 사용되지만, 네트워크 이론의 기본 개념은 OSI 7계층 구조를 바탕으로 설명한다.

2. OSI 7계층 구조와 계층별 역할

계층	영문명	주요 역할	데이터 단위
7	Application	사용자 인터페이스, 응용 서비스 제공	Message
6	Presentation	데이터 표현, 변환, 압축, 암호화	Message
5	Session	세션 관리, 동기점, 대화 제어	Message
4	Transport	종단 간 신뢰성, 흐름/오류 제어, 분할/재조립	Segment
3	Network	경로 설정, 논리 주소(IP), 라우팅	Packet
2	Data Link	프레임화, MAC 주소, 오류/흐름/접속 제어	Frame
1	Physical	물리적 전송, 신호 변환, 전기/광/무선 매체	Bit

계층별 주요 특징과 장비

• 1계층 (Physical): 비트 전송, 전기적/기계적 규격, 리피터·허브·케이블·커넥터 등
• 2계층 (Data Link): 프레임 단위, MAC 주소, 오류/흐름/접속 제어, 스위치·브리지
• 3계층 (Network): 패킷 단위, IP 주소, 라우팅, 라우터
• 4계층 (Transport): 세그먼트 단위, 포트 주소, 신뢰성, TCP/UDP
• 5계층 (Session): 세션 관리, 동기점, 대화 제어
• 6계층 (Presentation): 데이터 변환, 압축, 암호화, 인코딩/디코딩
• 7계층 (Application): 사용자 인터페이스, 이메일/웹/파일전송 등

3. OSI 계층 구조의 장점과 캡슐화

OSI 모델은 계층별로 기능을 분리해 각 계층이 독립적으로 설계·수정될 수 있도록 한다. 하나의 계층만 변경해도 전체 시스템에 영향을 주지 않아 모듈화와 표준화에 유리하다.

데이터는 상위 계층에서 하위 계층으로 내려가면서 각 계층의 헤더(제어 정보)가 추가되고, 수신 측에서는 반대로 계층별로 헤더를 제거한다. 이를 캡슐화(Encapsulation)와 역캡슐화(Decapsulation)라 한다.

4. 계층별 데이터 단위(PDU) 정리

• 1계층(Physical): Bit
• 2계층(Data Link): Frame
• 3계층(Network): Packet
• 4계층(Transport): Segment
• 5~7계층(Session~Application): Message

5. OSI 7계층의 실제 적용 예시

- 1계층: 케이블, 리피터, 허브, USB, RS-232C 등
- 2계층: 스위치, 브리지, MAC 주소, HDLC, PPP, LLC, MAC
- 3계층: 라우터, IP 주소, 라우팅, ICMP
- 4계층: TCP, UDP, 포트 번호
- 5~7계층: HTTP, FTP, SMTP, POP3, Telnet, JPEG, MPEG, 암호화, 압축 등

6. OSI 7계층 암기 TIP

OSI 7계층은 아래 순서로 외운다.
Physical → Data Link → Network → Transport → Session → Presentation → Application
(물리 → 데이터링크 → 네트워크 → 전송 → 세션 → 표현 → 응용)

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정리

OSI 참조 모델의 개념과 7계층 구조의 필요성, 각 계층별 주요 기능과 역할을 살펴보았다.
OSI 모델은 네트워크 통신을 논리적으로 분리하여 설계와 표준화, 호환성을 높이는 데 큰 역할을 한다.
각 계층은 자신의 역할에 집중하고, 계층 간 상호작용을 통해 전체 통신이 이루어진다.
실제 네트워크에서는 TCP/IP가 주로 사용되지만, OSI 7계층 모델은 네트워크 이론의 기본이자 모든 네트워크 학습의 출발점이다.