[컴퓨터 네트워크] - OSI 참조 모델 (OSI 7 Layer Model)
OSI 참조 모델 (OSI Model)
과거 통신 업체에서 사용한 네트워크 구조(ex: SNA, DNA)는 호환성을 고려하지 않고 자신의 시스템에만 적용되는 폐쇄형 네트워크 구조였다. 이로 인해 네트워크 구조와 프로토콜 등에 차이가 있어 문제가 생겼다.
이를 해결하기 위해 국제표준화기구(ISO)에서는 서로 다른 컴퓨터 간 통신 기능을 일곱 계층으로 구분하고, 구분된 계층마다 표준화된 서비스와 프로토콜을 규정한 OSI 참조 모델을 제시했다.
OSI 참조 모델은 기본적으로 하드웨어나 소프트웨어의 논리적 변경 없이 시스템 간 통신을 개방한다. 따라서 유연하고 안전하고 상호 연동이 가능한 네트워크 구조를 설계할 수 있게 되었다.
OSI 7계층 (OSI 7 Layer)
OSI 참조 모델은 각각 특정 기능을 수행하는 7개의 계층으로 이루어져 있다.
- 물리 계층 (1계층)
- 데이터 링크 계층 (2계층)
- 네트워크 계층 (3계층)
- 전송 계층 (4계층)
- 세션 계층 (5계층)
- 표현 계층 (6계층)
- 응용 계층 (7계층)
각 계층은 헤더와 데이터 단위로 정의된다. 헤더에는 각 계층의 기능과 관련된 정보가 포함된다. 데이터 단위는 헤더를 추가한 데이터를 전송하는 기본 단위이다. 일반적으로 패킷이라고 한다. 이때, 상위 계층이나 하위 계층 사이에서 주고 받는 것을 “서비스 데이터 단위(SDU)”, 동일한 계층 사이에서 주고 받는 것을 “프로토콜 데이터 단위(PDU)”라고 한다.
OSI 참조 모델 데이터 전송
OSI 참조 모델에서는 데이터가 응용 계층에서 하위 계층으로 순차적으로 전송된다. 물리 계층과 응용 계층(최상단과 최하단)을 제외한 나머지 계층에서는 데이터의 시작과 끝부분에 헤더나 트레일러 형태로 정보를 추가한다. 응용 계층에서부터 물리 계층까지의 데이터 전송 과정은 다음과 같다.
- 응용 계층의 데이터는 하위 계층인 표현 계층으로 전송된다.
- 표현 계층에서는 표현 계층과 관련된 헤더를 추가하고 세션 계층으로 전송된다.
- 세션 계층에서는 세션 계층과 관련된 헤더를 추가하여 전송 계층으로 전송된다.
- 이렇게 물리 계층과 응용 계층을 제외한 나머지 계층에서는 각 계층마다 데이터에 헤더를 추가하여 하위 계층으로 전송한다.
- 물리 계층에서는 수신 측 시스템에 전송할 수 있는 전자적 신호로 변환하고 전송 매체를 통해 수신 측으로 전송한다.
그리고 수신 측에 데이터가 도착하면 전기적 신호로 변환되었던 데이터는 물리 계층으로 전송되어 디지털 형태로 복원된다. 그 이후 수신된 데이터는 상위 계층에 전송되면서 송신 측 계층에서 추가한 헤더와 트레일러를 제거하고 각 계층에서 해야할 일을 수행하고 최종적으로 응용 계층까지 데이터를 전송한다. 그리고 데이터를 적절한 형태로 변환하여 수신자에게 전송한다.
송신 측 시스템에서 수신 측 시스템으로 데이터를 전송하는 과정에서 많은 노드를 거치게 되는데, 실제 네트워크 프로토콜은 OSI 참조 모델의 7계층 중 물리 계층, 데이터 링크 계층, 네트워크 계층만 사용한다.