OSI 7 계층 모델 (Open Systems Interconnection)

OSI 7 계층 모델은 국제 표준화 기구(ISO)에서 서로 다른 통신 시스템 간의 통신이 원활하게 이루어지도록 표준화한 이론적인 참조 모델입니다. 데이터가 한 시스템에서 다른 시스템으로 이동할 때 거치는 과정을 7개의 독립적인 계층으로 나누어 설명하며, 각 계층은 고유의 역할을 수행하고 상하 계층과 명확한 인터페이스를 가집니다.

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1. OSI 7 계층의 구조와 역할

데이터는 **응용 계층(7층)**에서 시작하여 아래로 내려가면서 각 계층에서 필요한 정보를 덧붙이고(캡슐화), 수신 측에서는 아래에서 위로 올라가면서 정보를 벗겨내며(역캡슐화) 최종적으로 응용 계층에 도달합니다.

계층	이름	데이터 단위	주요 역할	장비 예시
7계층	응용 (Application)	메시지 (Message)	사용자에게 직접 서비스를 제공하고 응용 프로그램 간 통신을 지원합니다.	웹 브라우저, 이메일 클라이언트
6계층	표현 (Presentation)	메시지	데이터의 형식(인코딩), 압축, 암호화/복호화 등을 담당하여 응용 계층이 이해할 수 있는 형태로 변환합니다.	JPEG, ASCII, SSL/TLS
5계층	세션 (Session)	메시지	통신 장치 간의 연결(세션)을 설정, 유지, 종료하며 동기화 및 데이터 교환을 관리합니다.	API 호출, NetBIOS
4계층	전송 (Transport)	세그먼트 (Segment)	종단 간(End-to-End) 데이터 전송의 신뢰성을 보장하고 오류 제어 및 흐름 제어를 수행합니다.	TCP, UDP
3계층	네트워크 (Network)	패킷 (Packet)	**경로 설정(라우팅)**을 통해 데이터를 목적지까지 전달하며, **논리적 주소(IP 주소)**를 사용합니다.	IP, 라우터
2계층	데이터 링크 (Data Link)	프레임 (Frame)	물리적 연결을 통해 데이터를 오류 없이 전송하는 역할을 합니다. **물리적 주소(MAC 주소)**를 사용하여 인접 노드 간의 통신을 제어합니다.	이더넷, 스위치, 브리지
1계층	물리 (Physical)	비트 (Bit)	전기 신호, 광 신호 등을 통해 데이터를 물리적인 매체(케이블, 무선)로 전송합니다.	리피터, 허브, 케이블

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2.  주요 계층별 기능 상세 설명

4계층: 전송 계층 (Transport Layer)

• 핵심 역할: 신뢰성 있는 데이터 전송을 보장합니다.
• TCP (Transmission Control Protocol): 연결 지향형으로, 데이터의 순서 보장, 오류 복구, 재전송을 통해 높은 신뢰성을 제공합니다.
• UDP (User Datagram Protocol): 비연결 지향형으로, 신뢰성은 낮지만 오버헤드가 적어 빠른 속도가 필요한 스트리밍 등에 사용됩니다.
• 포트 번호(Port Number): 데이터가 어떤 응용 프로그램(프로세스)으로 전달되어야 하는지 식별합니다.

3계층: 네트워크 계층 (Network Layer)

• 핵심 역할: 수많은 네트워크를 거쳐 발신지부터 최종 목적지까지 데이터 **경로를 설정(라우팅)**합니다.
• IP 주소: 장치에 부여되는 논리적 주소로, 라우팅의 기본 정보가 됩니다.
• 라우터(Router): 이 계층에서 작동하며, 목적지 IP 주소를 보고 최적의 경로를 결정합니다.

2계층: 데이터 링크 계층 (Data Link Layer)

• 핵심 역할: 직접 연결된 두 장치(인접 노드) 간의 데이터 전송을 담당합니다.
• MAC 주소: 네트워크 카드(NIC)에 부여된 물리적 주소로, 데이터를 주고받을 상대방을 식별합니다.
• 프레임: 이 계층의 데이터 단위로, 데이터에 시작과 끝을 알리는 헤더와 트레일러를 붙여 오류 검출 기능을 수행합니다.
• 스위치(Switch): 이 계층에서 작동하며, MAC 주소를 기반으로 데이터를 정확한 포트로 전달합니다.