OSI 7계층과 프로토콜
쉽게 말하면
컴퓨터끼리 통신하는 과정을 일곱 층으로 나눈 게 OSI 7계층이에요. 아래에서부터 전기 신호(물리), 이웃끼리 전달(데이터 링크), 길 찾기(네트워크), 믿을 만한 배달(전송), 대화 관리(세션), 형식 맞추기(표현), 사용자 프로그램(응용) 순서예요. 실제 인터넷은 이걸 넷으로 줄인 TCP/IP를 써요. TCP는 꼼꼼하게 확인하며 보내고, UDP는 확인 없이 빠르게 보내요.
시험용 정의
OSI 7계층은 ISO가 정한 통신 참조 모델로 아래부터 물리(비트 전송, 허브·리피터), 데이터 링크(프레임, MAC 주소, 흐름·오류 제어, 스위치·브리지), 네트워크(패킷, IP 주소, 라우팅, 라우터), 전송(세그먼트, 종단 간 신뢰성, TCP·UDP), 세션(대화 설정·동기화), 표현(코드 변환, 암호화, 압축), 응용(사용자 서비스) 계층이다. TCP/IP 4계층은 네트워크 액세스 → 인터넷 → 전송 → 응용이다. TCP는 연결 지향, 신뢰성(순서 보장·재전송·흐름 제어·혼잡 제어), 3-웨이 핸드셰이크를 쓰고, UDP는 비연결, 신뢰성 없음, 빠르고 헤더가 단순하다. 주요 프로토콜: HTTP(웹, 80), HTTPS(443), FTP(파일 전송, 20·21), SMTP(메일 전송, 25), POP3·IMAP(메일 수신), DNS(도메인 → IP, 53), DHCP(IP 자동 할당), Telnet(23)·SSH(22, 암호화 원격 접속), ARP(IP → MAC), RARP(MAC → IP), ICMP(오류·제어 메시지, ping), IGMP(멀티캐스트 그룹). 라우팅 프로토콜은 내부용 RIP(거리 벡터, 홉 수, 최대 15), OSPF(링크 상태, 다익스트라)와 외부용 BGP가 있다.
비유로 이해하기
국제 택배다. 응용 계층은 편지를 쓰는 사람, 표현은 번역과 봉투 밀봉, 세션은 주고받는 순서 약속, 전송은 등기(TCP)인지 일반 우편(UDP)인지, 네트워크는 어느 나라 어느 도시로 갈지, 데이터 링크는 동네 배달, 물리는 트럭과 도로다.
자세히
그림으로 보기: OSI 7계층
- 7 응용HTTP·FTP·DNS·SMTP, 사용자 프로그램과 만나는 곳
- 6 표현암호화·압축·문자 코드 변환
- 5 세션대화 연결 유지와 동기화
- 4 전송TCP·UDP, 포트 번호로 프로그램 구분 · 세그먼트
- 3 네트워크IP·ICMP, 라우터가 길 찾기 · 패킷
- 2 데이터 링크이더넷·MAC 주소, 스위치·브리지 · 프레임
- 1 물리케이블·허브·리피터, 0과 1 신호 · 비트
먼저 알아 둘 말
| 말 | 뜻 |
|---|---|
| 프로토콜 | 통신 규칙. 구문·의미·시간(타이밍)이 기본 요소 |
| MAC 주소 | 네트워크 카드마다 붙은 48비트 물리 주소 |
| IP 주소 | 네트워크에서 장치를 구별하는 논리 주소 |
| 포트 번호 | 한 컴퓨터 안의 어느 프로그램인지 구별하는 번호 |
| 캡슐화 | 위 계층 데이터에 아래 계층이 헤더를 붙여 감싸는 것 |
| 3-웨이 핸드셰이크 | TCP 연결 설정: SYN → SYN+ACK → ACK |
OSI 7계층 정리
| 계층 | 데이터 단위 | 역할 | 장비·프로토콜 |
|---|---|---|---|
| 7 응용 | 데이터(메시지) | 사용자 서비스 | HTTP, FTP, SMTP, DNS |
| 6 표현 | 데이터 | 코드 변환, 암호화, 압축 | JPEG, MPEG, SSL(일부) |
| 5 세션 | 데이터 | 대화 설정·유지, 동기점 | |
| 4 전송 | 세그먼트 | 종단 간 신뢰성, 흐름·오류 제어 | TCP, UDP |
| 3 네트워크 | 패킷 | 경로 설정, IP 주소 | IP, ICMP, ARP, 라우터 |
| 2 데이터 링크 | 프레임 | 이웃 노드 전달, MAC 주소 | HDLC, PPP, 이더넷, 스위치·브리지 |
| 1 물리 | 비트 | 전기·물리적 신호 | 허브, 리피터, 케이블 |
TCP vs UDP
| 구분 | TCP | UDP |
|---|---|---|
| 연결 | 연결 지향 (3-웨이 핸드셰이크) | 비연결 |
| 신뢰성 | 순서 보장, 재전송, 흐름·혼잡 제어 | 보장 안 함 |
| 속도 | 상대적으로 느림 | 빠름 |
| 쓰임 | 웹, 메일, 파일 전송 | 스트리밍, 실시간 게임, DNS 질의 |
라우팅 프로토콜
| 프로토콜 | 방식 | 특징 |
|---|---|---|
| RIP | 거리 벡터 | 홉 수 기준, 최대 15홉, 소규모 네트워크 |
| OSPF | 링크 상태 | 다익스트라 최단 경로, 대규모, 변화에 빠름 |
| BGP | 경로 벡터 | 자율 시스템(AS) 사이 외부 라우팅 |
기출에서 더 나온 것
| 말 | 뜻 |
|---|---|
| 네트워크 토폴로지 | 버스형(한 줄 공유), 성형(중앙 집중), 링형(고리), 망형(모두 연결) |
| 다중화 | FDM 주파수, TDM 시간, WDM 파장(광섬유), CDM 코드로 나눠 한 회선을 여럿이 쓴다 |
| VLAN | 물리 배치와 상관없이 논리적으로 LAN을 나눠 브로드캐스트 도메인을 분리한다 |
| IEEE 802.11e | 무선 LAN에 QoS를 더한 표준 |
| IP 헤더 | 헤더 길이는 32비트 단위, 체크섬은 헤더만 검사한다 |
| 매체 접근 방식 | 유선 이더넷(IEEE 802.3)은 CSMA/CD(충돌을 감지하면 기다렸다 다시), 무선 LAN은 CSMA/CA(충돌을 미리 피함) |
| ARQ | 오류가 나면 다시 보내 달라고 하는 방식. 정지-대기, Go-Back-N(오류 난 것부터 모두), 선택적 재전송(오류 난 것만) |
| IGP | 한 자율 시스템(AS) 안에서 쓰는 라우팅 프로토콜(RIP·OSPF). AS 사이에는 BGP를 쓴다 |
시험에 이렇게 나와요
- OSI 계층 → 데이터 링크(노드 간 오류·흐름 제어, 링크 설정), 네트워크(경로 선택, 패킷 전달), 전송(종단 간 신뢰성)
- TCP → 연결형·신뢰성·흐름·오류 제어, 기본 헤더 20바이트 / UDP → 비연결형, 흐름·순서 제어 없어 빠름
- IP 주소 → MAC 주소 변환 → ARP, IP 오류 보고 → ICMP
- RIP → 거리 벡터, 최대 15홉, 벨만-포드, IGP / OSPF → 링크 상태, 다익스트라
- 흐름 제어 → 정지-대기(한 번에 하나), 슬라이딩 윈도 / ARQ → 정지-대기·Go-Back-N·선택적 재전송
- IEEE 802.3 → CSMA/CD, 무선 LAN → CSMA/CA, SSH → 22번 포트
확인 문제
Q1. OSI 7계층에서 경로를 선택(라우팅)하고 IP 주소를 다루는 계층은?
- 네트워크 계층
- 전송 계층
- 데이터 링크 계층
- 세션 계층
정답 보기
1번 네트워크 계층
네트워크 계층(3계층)은 IP 주소로 목적지까지 경로를 정한다. 장비는 라우터. 데이터 링크(2계층)는 MAC 주소로 이웃 노드에 전달(스위치·브리지)한다.
Q2. IP 주소를 물리적 주소(MAC)로 바꿔 주는 프로토콜은?
- DHCP
- RARP
- ARP
- ICMP
정답 보기
3번 ARP
ARP: IP → MAC. RARP: MAC → IP.
Q3. OSI 7계층 중 전송 계층의 데이터 단위는?
- 세그먼트
- 패킷
- 프레임
- 비트
정답 보기
1번 세그먼트
물리 비트, 데이터 링크 프레임, 네트워크 패킷, 전송 세그먼트.
Q4. UDP에 대한 설명으로 옳은 것은?
- 3-웨이 핸드셰이크로 연결한다
- 비연결형이라 빠르고 실시간 전송에 쓰인다
- 데이터 순서와 재전송을 보장한다
- 연결 지향 프로토콜이다
정답 보기
2번 비연결형이라 빠르고 실시간 전송에 쓰인다
비연결형이라 빠르고 실시간 전송에 쓰인다. 연결 지향, 순서·재전송 보장, 3-웨이 핸드셰이크는 TCP의 특징이다.
Q5. 홉 수를 기준으로 경로를 정하며 최대 홉 수가 15인 라우팅 프로토콜은?
- RIP
- EGP
- OSPF
- BGP
정답 보기
1번 RIP
RIP다. 거리 벡터 방식으로 최대 15홉까지 간다. OSPF는 링크 상태 방식, BGP는 자율 시스템(AS) 사이의 라우팅 프로토콜이다.
헷갈리기 쉬운 O·X
스위치는 OSI 3계층(네트워크 계층) 장비다.
정답 보기
X 일반 스위치는 2계층(데이터 링크). 라우터가 3계층.
DNS는 도메인 이름을 IP 주소로 바꿔 준다.
정답 보기
O
ICMP는 오류 보고와 제어 메시지를 위한 프로토콜로 ping이 이를 쓴다.
정답 보기
O