OSI 7계층과 TCP/IP
쉽게 말하면
인터넷으로 데이터를 보내는 일은 여러 단계로 나뉘어 있어요. 내용을 만들고, 받는 사람 주소를 붙이고, 실제 선으로 보내는 일을 층마다 따로 맡아요. 이렇게 7층으로 나눈 설명서가 OSI, 실제 인터넷이 쓰는 4층짜리가 TCP/IP예요. 택배 포장 단계와 비슷해요.
시험용 정의
OSI 7계층은 네트워크 통신을 7단계 역할로 나눈 국제 표준 참조 모델이고, TCP/IP는 실제 인터넷이 쓰는 4계층 프로토콜 모음이다. 각 계층은 아래 계층의 기능을 이용하고 위 계층에 서비스를 제공한다.
비유로 이해하기
택배에 비유하면 물건을 상자에 담고(응용), 송장을 붙이고(전송·네트워크), 트럭에 실어(데이터링크) 도로(물리)로 보내는 과정이다. 받는 쪽에선 반대로 하나씩 벗긴다.
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
OSI 7계층 한눈에 (아래부터 외우기: 물데네전세표응)
| 계층 | 역할 | 대표 프로토콜·장비 | 데이터 단위 |
|---|---|---|---|
| 7 응용 | 사용자 서비스 제공 | HTTP, FTP, SMTP, DNS, Telnet, SSH | 데이터(메시지) |
| 6 표현 | 암호화·압축·인코딩 변환 | JPEG, MPEG, SSL/TLS(분류상) | 데이터 |
| 5 세션 | 연결 설정·유지·종료, 동기화 | NetBIOS, RPC | 데이터 |
| 4 전송 | 종단 간 신뢰성, 포트 번호 | TCP, UDP | 세그먼트 |
| 3 네트워크 | IP 주소로 경로 선택(라우팅) | IP, ICMP, ARP*, 라우터 | 패킷 |
| 2 데이터링크 | MAC 주소로 인접 노드 전달, 오류 검출 | 이더넷, PPP, 스위치, 브리지 | 프레임 |
| 1 물리 | 전기·광 신호 전송 | 케이블, 허브, 리피터 | 비트 |
TCP/IP 4계층과 대응
| TCP/IP | OSI | 예 |
|---|---|---|
| 응용 계층 | 5·6·7 | HTTP, FTP, SMTP, DNS, SSH |
| 전송 계층 | 4 | TCP, UDP |
| 인터넷 계층 | 3 | IP, ICMP, ARP |
| 네트워크 접근 계층 | 1·2 | 이더넷, Wi-Fi |
계층별 장비
| 계층 | 장비 | 하는 일 |
|---|---|---|
| 1 물리 | 리피터, 허브 | 신호를 증폭·재생 |
| 2 데이터링크 | 브리지, 스위치 | MAC 주소로 프레임 전달 |
| 3 네트워크 | 라우터 | IP 주소로 경로 선택 |
| 여러 계층(주로 상위) | 게이트웨이 | 프로토콜이 서로 다른 네트워크를 연결. OSI 계층을 가장 많이 지원 |
표준 기구
| 기구 | 하는 일 |
|---|---|
| ISO | OSI 7계층 참조 모델 제정 |
| IEEE | LAN·MAN 표준(802.3 이더넷, 802.11 무선, 802.6 MAN) |
| EIA | RS-232 같은 전기·케이블 규격 |
| ICANN | 도메인 이름과 IP 주소 관리(국제) |
| IANA | IP 주소·포트 번호 할당(ICANN 산하) |
| IETF | 인터넷 프로토콜(RFC) 표준 |
프로토콜의 3요소
구문(데이터 형식), 의미(제어 정보의 뜻), 타이밍(속도·순서). 소켓은 3요소가 아니다. 세션 계층은 대화 중간에 동기점을 넣어 끊겨도 그 지점부터 다시 할 수 있게 하고, 표현 계층은 암호화·압축을 맡는다.
캡슐화
보낼 때는 위에서 아래로 내려가며 각 계층이 자기 헤더를 붙이고(캡슐화), 받을 때는 아래에서 위로 올라가며 떼어 낸다(역캡슐화). *ARP는 IP와 MAC을 이어 주므로 2계층·3계층 사이로 설명하기도 한다.
시험에 이렇게 나와요
- 7계층 순서(아래부터 물리 → 데이터링크 → 네트워크 → 전송 → 세션 → 표현 → 응용)
- 계층별 데이터 단위: 물리 비트, 데이터링크 프레임, 네트워크 패킷, 전송 세그먼트, 세션 이상 데이터
- 계층 역할: 암호화·압축 → 표현, 동기점 → 세션, 경로 선택 → 네트워크(BGP·IP·ICMP, UDP는 아님)
- 장비: 리피터(1) → 브리지(2) → 라우터(3), 서로 다른 망 연결·가장 많은 계층 → 게이트웨이
- 기구: OSI → ISO, LAN 표준 → IEEE, RS-232 → EIA, 도메인·IP → ICANN(IANA). 프로토콜 3요소가 아닌 것 → 소켓
확인 문제
Q1. 스위치는 MAC 주소를 보고, 라우터는 IP 주소를 보고 패킷을 전달한다. 그렇다면 라우터는 OSI 몇 계층 장비일까?
- 4계층 전송
- 1계층 물리
- 3계층 네트워크
- 2계층 데이터링크
정답 보기
3번 3계층 네트워크
IP 주소를 다루는 곳이 3계층(네트워크 계층)이고, 라우터는 IP를 보고 경로를 정하는 3계층 장비다. MAC 주소를 보는 스위치·브리지는 2계층, 신호만 전달하는 허브·리피터는 1계층이다.
Q2. OSI 계층에서 데이터링크 계층의 전송 단위는?
- 프레임
- 비트
- 패킷
- 세그먼트
정답 보기
1번 프레임
프레임이다. 계층별 단위는 물리 계층 비트, 데이터링크 계층 프레임, 네트워크 계층 패킷, 전송 계층 세그먼트다.
Q3. OSI 하위 계층부터 동작하는 장비를 순서대로 나열한 것은?
- 리피터 → 브리지 → 라우터
- 라우터 → 브리지 → 리피터
- 리피터 → 라우터 → 브리지
- 브리지 → 리피터 → 라우터
정답 보기
1번 리피터 → 브리지 → 라우터
1 리피터, 2 브리지, 3 라우터.
Q4. LAN과 MAN 표준을 제정하는 기구는?
- IEEE
- ISO
- EIA
- ICANN
정답 보기
1번 IEEE
IEEE(802 위원회)다. 802.3 이더넷, 802.11 무선 LAN을 정했다. ISO는 OSI 모델, EIA는 케이블 배선 표준과 관계가 깊다.
Q5. 데이터의 암호화와 압축을 담당하는 OSI 계층은?
- 전송
- 표현
- 세션
- 응용
정답 보기
2번 표현
표현 계층(6계층)이다. 데이터를 상대가 읽을 수 있는 형식으로 바꾸고 암호화·압축을 한다. 세션 계층은 연결(대화)을 관리한다.
Q6. OSI 7계층에서 종단 간 신뢰성 있는 전송과 포트 번호를 담당하는 계층은?
- 전송 계층
- 세션 계층
- 데이터링크 계층
- 네트워크 계층
정답 보기
1번 전송 계층
4계층 전송 계층. TCP·UDP가 여기 속한다.
Q7. MAC 주소를 기반으로 프레임을 전달하는 장비는?
- 스위치
- 라우터
- 허브
- 리피터
정답 보기
1번 스위치
스위치(와 브리지)는 2계층 장비다. 라우터는 3계층, 허브·리피터는 1계층.
Q8. TCP/IP 모델의 인터넷 계층에 해당하는 프로토콜은?
- IP
- 이더넷
- HTTP
- UDP
정답 보기
1번 IP
IP·ICMP·ARP가 인터넷 계층. UDP는 전송, HTTP는 응용, 이더넷은 네트워크 접근 계층.
Q9. 데이터 암호화·압축·코드 변환을 담당하는 OSI 계층은?
- 표현 계층
- 전송 계층
- 세션 계층
- 응용 계층
정답 보기
1번 표현 계층
표현 계층(6계층)이다. 코드 변환·암호화·압축처럼 데이터의 표현 방식을 맡는다.
헷갈리기 쉬운 O·X
라우터는 OSI 2계층 장비다.
정답 보기
X 라우터는 IP로 경로를 정하는 3계층 장비. 2계층은 스위치.
TCP/IP 모델은 7계층으로 이루어져 있다.
정답 보기
X TCP/IP는 4계층(교재에 따라 5계층). 7계층은 OSI.
전송 계층의 데이터 단위는 세그먼트, 네트워크 계층은 패킷, 데이터링크 계층은 프레임이다.
정답 보기
O 물리 계층은 비트.
세션 계층은 통신 연결의 설정·유지·종료를 관리한다.
정답 보기
O 대화(세션) 관리와 동기화가 5계층의 역할.