TCP/IP와 OSI 7 Layer

안녕하세요. 오늘은 대표적인 네트워크 모델인 TCP/IP와 OSI 7 Layer를 설명해보겠습니다. 이 두 가지 모델은 모두 네트워크의 흐름을 단계화하여 쉽게 알 수 있다는 장점이 있습니다. 각 단계별로 어떤 역할을 하고 다음 단계로 어떻게 연결이 되는지 이해한다면 네트워크의 큰 그림을 그리기 수월할 것입니다.

  1. OSI 7 Layer

OSI 7계층은 네트워크를 공부하면서 절대 빼놓을 수 없는 요소이죠. 국제표준기구 ISO(International Standardization Organization)에서 제작한 네트워크 모델입니다. 실제 프로토콜로 구현된 경우는 거의 없지만, 총 7단계로 이루어진 특성상 네트워크 동작을 연구하고 학습하기에는 적합하기 때문에 아직 많이 활용되고 있습니다.

네트워크 흐름의 발생은 7계층에서 발생합니다. 응용 계층이라 불리는 7계층에서는 사용자에게 인터페이스를 제공하여 입력을 받고 서비스를 시작합니다. 그리고 표현 계층인 6계층으로 넘어갑니다. 여기서는 전달받은 데이터를 압축과 해제하고, 암/복호화 및 코드 작업을 실시합니다. 위의 그림에서 데이터 앞에 PH라고 붙은 것이 보이시나요? 6계층에서 작업한 내용에 대해서 덧붙였다고 생각하시면 됩니다. 그다음 5계층은 실제 네트워크의 연결이 이루어지는 세션 계층입니다.  7계층에서 5계층까지는 상위 계층으로 묶어 부르기도 합니다.

다음은 하위 계층입니다. 실질적인 통신과 데이터의 전달이 이루어지는 부분이기 때문에 하위 계층들의 이해가 네트워크 흐름 파악에 많은 도움이 됩니다. 전송 계층인 4계층은 포트 번호를 이용하여 처리해야 할 서비스를 식별하고, UDP와 TCP 등의 프로토콜을 사용합니다. 3계층은 네트워크 계층으로 논리적 주소인 IP 주소를 이용하여 서로 다른 네트워크 간의 통신이 가능하게 합니다. 이때 서로 다른 네트워크 간의 연결은 라우터가 그 역할을 수행합니다. 데이터 링크 계층인 2계층은 물리적 주소인 MAC 주소를 이용하여 같은 네트워크 내의 통신을 연결합니다. 1계층은 물리 계층으로 네트워크 상의 모든 물리적 규칙을 정의하고 데이터-전기 신호의 코딩이 이루어집니다. 

위의 그림을 보시면 각 계층에서 다음 계층으로 넘어갔을 때마다 앞쪽에 새로운 데이터들이 붙는 것을 확인하실 수 있습니다. 이것들은 각 해당 계층들에서 작업한 내용들이 하나씩 패킹(Packing) 되는 것으로 생각하시면 되는데요. 이러한 작업들이 7계층부터 1계층까지 이루어지는 것을 캡슐화(Encapsulation)이라고 합니다. 반대로 언패킹(Unpacking) 되는 과정은 역캡슐화라고 부르는데요. 지금 우리가 네트워크를 사용하는 과정에서 이러한 캡슐화/역캡슐화 작업들이 무수히 반복되어 이루어지고 있다는 사실만 기억하시면 됩니다.

  2. TCP/IP

TCP/IP는 현재 표준 프로토콜로 널리 사용되고 있습니다. 보통 OSI 7계층과 비교되며 OSI 7 Layer의 상위 계층이 하나로 통합된 것을 보실 수 있습니다. 사실 큰 동작 방식은 비슷하기 때문에 OSI 7계층을 이해하신다면 이것 역시 이해하기 어렵지 않을 것이라 생각됩니다.

  3. 두 모델의 차이점은?

일단 가장 먼저 눈으로 확인할 수 있듯이, 계층의 구성에 약간의 차이가 있습니다. 그리고 OSI 7계층은 표준참조모델이지만, TCP/IP는 실제 사용되는 프로토콜 규약이라고 생각하시면 됩니다. 또한 OSI 7계층은 규칙성을 가지며 정형화되어 있는 반면에, TCP/IP는 연결과 비연결의 속성에 따라 유연성을 가지고 있습니다.