우리가 매일 사용하고 있는 인터넷은 어떻게 통신하고 있을까? 이 통신이 이루어지게 하는
원리와 긴밀한 관계가 있는 OSI 7 layer (7계층)에 대해 알아보고자 한다.
인터넷은 Server와 Client간의 상호작용 또는 Client와 Client간의 상호작용이라 생각해볼 수 있다.
이는 어떻게 통신하는가? 유선 또는 무선으로 통신하며 상호 연결되어있는 모습으로
마치 서로가 거미줄처럼 엮여있다 하여 Web, World Wide Web 등의 단어로 표현되고 있으며
우리는 이를 이를 좀 더 넓게 Network라고도 부른다.
네트워크는 미국 국방부(DOD) 산하의 연구기간인 DARPA에서 처음 만들었다.
현대시대의 우리는 어떤 디바이스(컴퓨터, 스마트폰, 패드, 워치, 등...)에서나 동일한 인터넷을 사용한다.
하지만 DARPA에서 처음 만들어진 네트워크(ARPANET)는 특정 규칙을 따라야만 사용할 수 있었다.
규칙을 따르지 않는 컴퓨터는, 네트워크에 속해있더라도 통신으로 인해 얻을 수 있는 자료를 얻을 수 없었다.
시대가 지나며 다른 나라에서도 네트워크가 만들어졌고, 미국 내에서도 다른 네트워크들이 등장하면서
아르파넷은 본래의 목적인 군용 네트워크와, 민간인에게 제공될 아르파네트워크로 구분되었다.
아르파넷은 NCP(Network Control Program)이라는 방식을 채택했는데, 다양한 컴퓨터들이 네트워크를
사용하기 위해서는 이러한 서로간의 규칙, 규약이 재정립되어야 할 필요성이 생겼고 이로인해
TCP/IP Protocol Suite라는 규약이 생겼다. 이는 우리가 지금도 실질적으로 사용하고 있는 규칙이다.
네트워크를 구상할 때, 참조하여 구상할 모델(Reference Model)이 필요하다.
그리하여 OSI 7 Layer 라는 개념이 등장한다.
네트워크를 정의하고자 할 때, 의무적으로 이를 참조하여 구상할 필요는 없으나,
참조하지 않았을 경우 원활한 통신을 보장할 수 없다고 이를 정의한 곳에서 이야기하고 있다.
7 Layer는 두 개체가 통신할 경우, 그 연결과정을 7단계로 나누어 놓은 것으로
각각의 계층에 따라 역할이 구분되기에 붙여진 이름이다.
그렇다면 OSI란 무엇일까?
이는 Open System interconnection의 줄임말으로 설계나 동작원리가 공개되어 있고
보편적으로 인정받거나 표준화된 시스템을 상호 연결한다고 이해하면 된다.
그 어떤 시스템이라도 표준을 따른다면 통신할 수 있도록
자료를 주고 받을 네트워크를 연결하는 데 필요한 정보를 7계층으로 구분하여 정의했다는 뜻이다.
두 개의 시스템이 통신하기 위해서 필요한 절차를 7단계로 나눈 것이다.
7 계층(Application Layer) - 응용 계층
우리가 전달하고자 하는 어떤 정보 = Application
사람이 직접 눈으로 보고 접하는 단계. 어떤 자료인지 직접적으로 맞닿는 부분이라 할 수 있다.
6 계층 (Presentation Layer) - 표현 계층
표현하는 계층, Encoding과 Encryption Compress이 이루어짐
서로 다른 시스템이 통신을 하는데, 송신측이 보낸 어떠한 자료를 수신측에서도 정확하게 받기 위해서
송신 자료를 누구나 알 수 있는 공통된 표현 양식, 즉 표준 형식에 따라 작성하여 보내면
수신측 또한 표준 형식에 따라 구조를 확인하고 수신자에게 맞는 양식으로 자료를 접할 수 있게 된다.
이러한 과정 말고도 암호화, 압축등이 이 단계에서 수행된다.
5 계층 (Session Layer) - 세션 계층
연결에 대하여 관장하고 있는 = 5 계층 (Session Layer)
주고 받는 방식이 실시간으로 서로 통신하는 방향인지, 번갈아가며 주고받는 형식인지, 일방적으로 수신 또는 송신하는 방식인지 등의 논리적 통신 회선을 만들게 되는데, 이런 회선에 대한 생성과 유지 종료에 대해 담당하는 계층이다.
4 계층 (Transport Layer) - 전송 계층
어떠한 정보를 전달하거나 서로 통신하기 위해서는 '누구' 에게 전달할 것인지, 이름 같은 개념이 필요하다.
이를 통신단계에서 Port Number라 부른다. 전송계층에서는 받을 대상을 명시해야 하며,
이 단계에서는 통신 방법으로 TCP/UDP 방법 중 어떤 것을 선택할 것인지 결정하는 단계이기도 하다.
이는 데이터를 보내는 입장에서, 수신측이 데이터를 정확하게 받을 수 있는 지에 대한 책임을 질 것이냐 또는 지지않을 것이냐를 선택하는 것이라 할 수 있다.
수신측이 데이터를 정확하게 받을 수 있도록, 상대의 수신을 받고 정확한 자료를 보내는 방식을 TCP라 하고,
상대의 수신을 받지 않아도 데이터를 보내어 상대가 데이터를 정확하게 받았는지에 대한 책임을 지지 않는 형식을 UDP라 한다.
( 추후 더 자세하게 다루도록 하자)
3 계층 (Network Layer) - 네트워크 계층
전송을 하기 위한 '주소'를 파악하여 그 경로를 결정하는 단계 = 3 계층 (Network Layer)
전송을 하기위해 파악하는 주소는 우리가 흔히 접한 IP(Internet Protocol)이라는 개념이다.
2 계층(Data Link Layer) - 데이터 링크 계층
IP로 접근하여, PC가 가진 고유한 MAC address와 대조하여 정확한 정보를 전달한다.
MAC(Meadia Access Control, 매체 접근 제어)
1계층 (Physical Layer) - 물리 계층
디지털 신호를 전기신호로 전송하는 내용.
어떤 회선을 사용할 건지? 부호화는 어떤식으로? 전기신호는 어떻게 보낼 것인지?
어떤 식으로 데이터를 받고 받아들이는지, 동기식인지 비동기식인지를 결정하는 단계이다.
전송될 자료는 7단계부터 1단계의 절차를 통해 Encapsulation(캡슐화) 되어 전달된다.
Decapsulation(비캡슐화)는 수신측에서 송신한 자료를 파악하는 단계이며 이는
역으로 1단계 -> 7단계 순으로 이루어진다.
전혀 배경지식이 없는 상태에서 해당 영상을 보며 '편지'라는 요소를 통해 쉽게 이해할 수 있었다.
다음 글을 통해서는 더 전문적이고 다양한 개념의 OSI 7 Layer를 공부할 것이다.
*출처 - https://youtu.be/aTPy201F0AA (놀리팝님 유투브 https://www.youtube.com/c/KnowlliPop)
