2016.06.02

ITWorld 용어풀이 | OSI 7계층 모델

박상훈 기자 | ITWorld
네트워크만큼 가까우면서 먼 기술이 또 있을까요? 휴대폰부터 TV, 인터넷까지 이미 일상생활에 깊숙이 들어왔지만, 구체적인 작동 원리와 구조를 이해하기는 쉽지 않습니다. 그럼에도 불구하고, 이 어려운 네트워크 세계에 첫발을 내딛고자 한다면 그 시작은 아마도 'OSI 7계층(Open System Interconnection 7 Layer)'이 될 겁니다. 이것만 제대로 알아도 어디 가서 'IT 모른다'는 소리 안 듣는다는 그 'OSI 7계층'입니다.

모든 네트워킹은 쉽지도 간단하지 않다 (이미지 출처 : Getty Images Bank)


OSI 7계층은 네트워크의 구조를 1계층부터 7계층까지 7단계로 구분해 개념적으로 정의한 모델입니다. 각 계층의 역할을 나중에 보기로 하고요, 이 7계층을 다시 1~4계층 하위계층, 5~7계층 상위계층으로 나뉩니다. 하위 계층은 하드웨어로, 상위 계층은 소프트웨어 형태로 구현되는 것이 일반적입니다. 물론 이런 구분은 어디까지나 개념적인 것입니다. 네트워크 장비를 뜯었을 때 7계층이 차곡차곡 쌓여있는 것은 아닙니다.

OSI 7계층 모델은 복잡해 보이지만 사실 이 자체가 네트워크를 더 잘 이해하기 위한 노력의 결과입니다. 네트워크 구조에 대한 이해는 호환성의 문제이기도 합니다. 네트워크 장비를 업체마다 제각각 만들면 결국 통신 과정에서 여러 가지 충돌이 생길 수 있으므로, 장비 간 호환이 가능한 표준 구조를 정한 것이죠. 각 계층은 독립적으로 작동하니 혹시 문제가 생겨도 해당 부품이나 표준만 손보면 되니 덜 복잡하겠죠?

OSI 7계층별 주요 기능과 서비스 형태 (출처 : 네이버 지식백과)


OSI 7계층 개념의 역사는 1970년대 말까지 거슬러 올라갑니다. 당시 장비 간 호환성 문제 때문에 국제표준기구(ISO)와 ITTCC(현재의 ITU-T)가 각각 표준화된 네트워크 모델을 만들었습니다. 이것이 1983년 하나로 합쳐졌고, 1984년 'ISO 7498' 표준으로 발표됩니다(자세한 규격은 ITU-T 홈페이지 참조). 여기서 7계층 모형을 처음 고안한 사람이 유명 과학자인 찰스 바크만입니다. 이 사람은 나중에 또 등장하니 살짝 기억해 두시기 바랍니다. 

자, 이제 많이 어려워 보이는 OSI 7계층의 각 계층에 대해 알아볼까요. 먼저 하위계층인 1~4계층은 순서대로 물리층(Physical layer), 데이터링크층(Data link layer), 네트워크층(Network layer), 전송층(Transport layer)입니다. 각각 하드웨어 수단을 제공하고, 데이터 전송을 확인하고, 데이터 경로를 제어하고, 메시지를 전달합니다. 투박하게 장비로 대응시키면 랜 선-스위치-라우터-게이트웨이 정도로 표현할 수 있겠네요.

응용 애플리케이션 관점에서 본 OSI 7계층 모델 (출처 : 텀즈)


5~7계층은 각각 세션층(Session layer), 표현층(Presentation layer), 응용층(Application layer)입니다. 통신 세션을 구성하고, 데이터 표현형태를 변환하고, 서비스를 제공합니다. 상위계층은 보통 소프트웨어 모습이죠. 세션층의 암호화 송수신 프로토콜 'SSL'이 대표적입니다. 표현층과 응용층은 각각 JPG 확장자, 이메일 서비스를 들 수 있습니다. 계층이 올라갈수록 실제 우리가 쓰는 친숙한 기술이란 것을 알 수 있습니다.

네트워크를 이렇게 계층별로 이해하면 어떤 이점이 있을까요? 이미 언급한 호환성 외에 통신 과정에서 문제가 생겨도 원인을 파악해 해결하기 쉽습니다. 또 다른 장점은 데이터의 흐름이 한눈에 보인다는 것입니다. 기본적으로 '통신'이란 데이터가 한 장비의 7계층 → 1계층을 거쳐 연결된 다른 장비의 1계층 → 7계층으로 흐르는 과정입니다. 이를 명확히 알면 관련 공부를 할 때 방대한 네트워크 기술 속에서 길을 잃지 않을 수 있습니다.

네트워크에는 사람도 살고 괴물도 산다 (이미지 출처 : Getty Images Bank)


이 7계층은 다른 여러 IT 시스템에도 차용됐습니다. 정보를 주고받는 통신 규약인 TCP/IP는 OSI 7계층을 4계층으로 재조합해 이해할 수 있습니다. 운영체제도 하드웨어부터 사용자 인터페이스까지를 계층을 나눠 이해하는 접근법이 일반적이죠. 데이터베이스를 처음 개발할 때도 이 구조가 사용됐는데, 그 장본인이 OSI 7계층 개념의 창시자 찰스 바크만입니다. 바크만은 이런 성과 덕분에 'IT 분야의 노벨상'인 튜링상을 받았습니다.

지금부터는 응용입니다. 흔히 스위치 제품에 L2니 L4이라고 붙이는데 어떤 의미일까요? L2 스위치란 2계층, 즉 MAC 주소에 따라 데이터를 전달할 수 있는 제품을 가리킵니다. L3는 IP를 연결하는 라우팅 기능을 지원하고, L4는 여기에 포트까지 제어할 수 있습니다. L5~7 스위치는 애플리케이션의 기능을 스위치에서 처리할 수 있죠. 숫자가 높아질수록 더 정교한 연결과 트래픽 분산이 가능하고 가격도 비싸집니다. editor@itworld.co.kr


2016.06.02

ITWorld 용어풀이 | OSI 7계층 모델

박상훈 기자 | ITWorld
네트워크만큼 가까우면서 먼 기술이 또 있을까요? 휴대폰부터 TV, 인터넷까지 이미 일상생활에 깊숙이 들어왔지만, 구체적인 작동 원리와 구조를 이해하기는 쉽지 않습니다. 그럼에도 불구하고, 이 어려운 네트워크 세계에 첫발을 내딛고자 한다면 그 시작은 아마도 'OSI 7계층(Open System Interconnection 7 Layer)'이 될 겁니다. 이것만 제대로 알아도 어디 가서 'IT 모른다'는 소리 안 듣는다는 그 'OSI 7계층'입니다.

모든 네트워킹은 쉽지도 간단하지 않다 (이미지 출처 : Getty Images Bank)


OSI 7계층은 네트워크의 구조를 1계층부터 7계층까지 7단계로 구분해 개념적으로 정의한 모델입니다. 각 계층의 역할을 나중에 보기로 하고요, 이 7계층을 다시 1~4계층 하위계층, 5~7계층 상위계층으로 나뉩니다. 하위 계층은 하드웨어로, 상위 계층은 소프트웨어 형태로 구현되는 것이 일반적입니다. 물론 이런 구분은 어디까지나 개념적인 것입니다. 네트워크 장비를 뜯었을 때 7계층이 차곡차곡 쌓여있는 것은 아닙니다.

OSI 7계층 모델은 복잡해 보이지만 사실 이 자체가 네트워크를 더 잘 이해하기 위한 노력의 결과입니다. 네트워크 구조에 대한 이해는 호환성의 문제이기도 합니다. 네트워크 장비를 업체마다 제각각 만들면 결국 통신 과정에서 여러 가지 충돌이 생길 수 있으므로, 장비 간 호환이 가능한 표준 구조를 정한 것이죠. 각 계층은 독립적으로 작동하니 혹시 문제가 생겨도 해당 부품이나 표준만 손보면 되니 덜 복잡하겠죠?

OSI 7계층별 주요 기능과 서비스 형태 (출처 : 네이버 지식백과)


OSI 7계층 개념의 역사는 1970년대 말까지 거슬러 올라갑니다. 당시 장비 간 호환성 문제 때문에 국제표준기구(ISO)와 ITTCC(현재의 ITU-T)가 각각 표준화된 네트워크 모델을 만들었습니다. 이것이 1983년 하나로 합쳐졌고, 1984년 'ISO 7498' 표준으로 발표됩니다(자세한 규격은 ITU-T 홈페이지 참조). 여기서 7계층 모형을 처음 고안한 사람이 유명 과학자인 찰스 바크만입니다. 이 사람은 나중에 또 등장하니 살짝 기억해 두시기 바랍니다. 

자, 이제 많이 어려워 보이는 OSI 7계층의 각 계층에 대해 알아볼까요. 먼저 하위계층인 1~4계층은 순서대로 물리층(Physical layer), 데이터링크층(Data link layer), 네트워크층(Network layer), 전송층(Transport layer)입니다. 각각 하드웨어 수단을 제공하고, 데이터 전송을 확인하고, 데이터 경로를 제어하고, 메시지를 전달합니다. 투박하게 장비로 대응시키면 랜 선-스위치-라우터-게이트웨이 정도로 표현할 수 있겠네요.

응용 애플리케이션 관점에서 본 OSI 7계층 모델 (출처 : 텀즈)


5~7계층은 각각 세션층(Session layer), 표현층(Presentation layer), 응용층(Application layer)입니다. 통신 세션을 구성하고, 데이터 표현형태를 변환하고, 서비스를 제공합니다. 상위계층은 보통 소프트웨어 모습이죠. 세션층의 암호화 송수신 프로토콜 'SSL'이 대표적입니다. 표현층과 응용층은 각각 JPG 확장자, 이메일 서비스를 들 수 있습니다. 계층이 올라갈수록 실제 우리가 쓰는 친숙한 기술이란 것을 알 수 있습니다.

네트워크를 이렇게 계층별로 이해하면 어떤 이점이 있을까요? 이미 언급한 호환성 외에 통신 과정에서 문제가 생겨도 원인을 파악해 해결하기 쉽습니다. 또 다른 장점은 데이터의 흐름이 한눈에 보인다는 것입니다. 기본적으로 '통신'이란 데이터가 한 장비의 7계층 → 1계층을 거쳐 연결된 다른 장비의 1계층 → 7계층으로 흐르는 과정입니다. 이를 명확히 알면 관련 공부를 할 때 방대한 네트워크 기술 속에서 길을 잃지 않을 수 있습니다.

네트워크에는 사람도 살고 괴물도 산다 (이미지 출처 : Getty Images Bank)


이 7계층은 다른 여러 IT 시스템에도 차용됐습니다. 정보를 주고받는 통신 규약인 TCP/IP는 OSI 7계층을 4계층으로 재조합해 이해할 수 있습니다. 운영체제도 하드웨어부터 사용자 인터페이스까지를 계층을 나눠 이해하는 접근법이 일반적이죠. 데이터베이스를 처음 개발할 때도 이 구조가 사용됐는데, 그 장본인이 OSI 7계층 개념의 창시자 찰스 바크만입니다. 바크만은 이런 성과 덕분에 'IT 분야의 노벨상'인 튜링상을 받았습니다.

지금부터는 응용입니다. 흔히 스위치 제품에 L2니 L4이라고 붙이는데 어떤 의미일까요? L2 스위치란 2계층, 즉 MAC 주소에 따라 데이터를 전달할 수 있는 제품을 가리킵니다. L3는 IP를 연결하는 라우팅 기능을 지원하고, L4는 여기에 포트까지 제어할 수 있습니다. L5~7 스위치는 애플리케이션의 기능을 스위치에서 처리할 수 있죠. 숫자가 높아질수록 더 정교한 연결과 트래픽 분산이 가능하고 가격도 비싸집니다. editor@itworld.co.kr


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