네트워크 기초 1일차: OSI 7계층

 

최근엔 "모두의 네트워크 기초"라는 책으로 네트워크를 공부하는 중이다. 

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나는 현재 군인으로, 내 보직이 당연히 내 전공과 관련있을 줄 알고 보직을 골랐지만 실상은 다른 점이 더 많았다. 특히 주된 업무가 네트워크 관리인데 나는 네트워크를 하나도 공부하지 않고 입대를 했다. (전공과목 중에 컴퓨터네트워크 과목이 있지만 입대 전엔 거기에 별로 흥미를 못 느껴 배워볼 생각을 전혀 하지 않았다.) 업무를 하다보니 네트워크에 관심이 좀 생겼고, 공부를 하면 도움이 될까 싶어 책을 구매했다. 이 글에서는 OSI 7계층을 공부하면서 요약한 것들을 정리해볼 생각이다.

 

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OSI 7계층이란?

컴퓨터가 통신을 하기 위해 필요한 것을 7개 계층으로 분리해놓은 ISO(국제표준화기구)가 정한 표준이다.

 

표준이 왜 필요한가? 

통신 기술 발달 초창기에는 다양한 컴퓨터, 허브, 스위치 등을 생산하는 업체들끼리 프로토콜이 달라 호환이 되지 않았다. 그래서 컴퓨터 간 통신이 가능하도록 표준이 생겼다.

 

계층	OSI 7계층	TCP/IP 4계층
7	응용 계층	응용 계층
6	표현 계층
5	세션 계층
4	전송 계층	전송 계층
3	네트워크 계층	인터넷 계층
2	데이터 링크 계층	네트워크 인터페이스 계층
1	물리 계층

 

이것이 ISO에서 정한 OSI 7계층이다. 그 오른쪽은 TCP/IP 4계층으로, OSI 계층의 축약 버전이다. OSI 7계층은 컴퓨터 간 통신 표준이라면, TCP/IP 4계층은 인터넷 표준이다.

 

데이터 표현

 

응용계층~세션 계층(7~5계층)에서는 전송 단위를 데이터 또는 메시지라고 부른다. 전송 계층에서는 세그먼트, 네트워크 계층에서는 패킷, 데이터 링크 계층에서는 프레임, 물리 계층에서는 비트라고 부른다.

 

아래 계층으로 내려갈수록 데이터에 정보가 추가로 붙는다.

 

데이터는 말 그대로 데이터다. 이를 테면 이메일의 본문 내용.

세그먼트에는 거기에 추가로 포트번호가 포함된다.

패킷은 세그먼트+송/수신자의 IP주소

프레임은 패킷+송/수신자의 MAC주소,트레일러

이처럼 단계가 내려갈수록 점점 덧붙여지는 정보를 헤더(header)라고 한다.

트레일러는 데이터에 오류가 없는지 검출하는 용도이다.

포트 번호

포트 번호는 애플리케이션을 구분하기 위한 번호다. 같은 웹사이트를 사용하더라도 검색을 할 수도, 이메일을 보낼 수도 있다. 사용하고자 하는 것이 무엇인지 구분하기 위해 포트 번호를 쓴다.

포트번호 80은 검색에 사용되고, 25는 이메일에 사용된다.

 

(웹사이트는 기본적으로 포트 번호 80을 사용하고, 그래서 보통 포트번호 80은 생략한다고 한다. 참고: https://velog.io/@attosisss_/%ED%8F%AC%ED%8A%B8-80-vs-8080)

 

IP주소

IP주소는 인터넷에 연결된 장치를 식별할 수 있도록 장치에 부여한 고유 주소다. 네트워크 계층에서 사용된다.

 

MAC주소

MAC주소는 하드웨어 장치에 할당된 고유 주소다. 기기를 구매할 때부터 기기 자체에 할당된 고유 번호다. 데이터 링크 계층에서 사용된다.

 

캡슐화

캡슐화는 계층에 따라 데이터에 헤더를 붙여나가는 과정이다. 그 반대 과정으로, 헤더를 분리하는 과정은 역캡슐화다. 송신자의 컴퓨터에서 캡슐화가 이루어지고 그 정보가 수신자 컴퓨터에 전달되어 역캡슐화가 일어날 것이다.

 

VPN

Virtual Private Network의 줄임말이다. VPN 클라이언트가 설치되고 암호로 인증하면 두 네트워크 사이에 터널이 뚫린 것처럼 서로 데이터 전송이 가능하다. 이때 데이터는 암호화되어 데이터가 인터넷으로 전송될 때 아무나 볼 수 없게 해준다.