OSI 7 Layer

왜 배우는가: OSI 7 Layer는 네트워크 장애를 계층별로 나눠 진단하고, 프로토콜과 장비의 역할을 구분하는 공통 언어다. 정보관리기술사 시험에서 1교시 용어 문제와 3교시 논술 문제로 반복 출제되므로 계층별 기능과 TCP/IP와의 대응을 정확히 익혀야 한다.

출제 이력: 제124회 3교시 5번, 제117회 1교시 11번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

OSI 7 Layer는 ISO가 제정한 개방형 시스템 간 통신을 7개 계층으로 나눈 참조모델이다.

• OSI 참조모델
• 계층화
• 프로토콜 데이터 단위(PDU)
• 캡슐화·역캡슐화
• 상위 계층·하위 계층
• TCP/IP 대응
• 표준화 기준 모델

이 정의 문장은 답안지 첫 줄에 그대로 쓸 수 있다. 키워드 중 PDU와 캡슐화는 3교시 논술에서 계층별 데이터 단위를 묻는 근거가 된다.

2. 개념 풀이

쉽게 말하면 두 컴퓨터가 서로 다른 제조사 장비와 소프트웨어를 써도 통신할 수 있도록 통신 기능을 층으로 나눈 설계도다. 각 층은 바로 아래 층이 제공하는 서비스를 받아 바로 위 층에 서비스를 제공한다.

정식 정의: OSI 참조모델은 시스템 상호 접속을 위한 프로토콜 표준을 개발하는 공통 기반을 제공하고, 관련 표준 간의 관계를 명확히 하는 개념 모델이다. 이 모델은 통신 소프트웨어의 구현 사양이 아니라 기능의 기준을 설정한다.

핵심 용어 풀이

• 계층(Layer): 통신 기능을 기능 단위로 나눈 집합이다. 1계층 물리계층부터 7계층 응용계층까지 있다.
• 프로토콜 데이터 단위(PDU): 같은 계층의 두 개체가 주고받는 정보 단위다. 계층마다 이름이 다르다.
• 서비스 데이터 단위(SDU): 상위 계층이 하위 계층에 넘기는 정보 단위다. 하위 계층에서 헤더가 붙으면 PDU가 된다.
• 캡슐화(Encapsulation): 송신 측에서 상위 계층부터 하위 계층으로 내려가며 헤더를 붙이는 과정이다.
• 역캡슐화(Decapsulation): 수신 측에서 하위 계층부터 상위 계층으로 올라가며 헤더를 떼어내는 과정이다.

계층 구분은 기능이 바뀌는 지점에서 나뉜다. 그래서 한 계층의 구현을 바꿔도 다른 계층의 인터페이스가 유지되면 영향이 없다.

3. 등장 배경과 필요성

1970년대 초 네트워크는 IBM의 SNA, DEC의 DNA처럼 제조사마다 독자 구조였다. 같은 제조사 장비끼리만 통신할 수 있었고, 다른 제조사 장비를 연결하려면 별도 변환 장치가 필요했다. 이 문제를 풀기 위해 ISO가 개방형 시스템 상호 접속의 공통 기준을 만들었다.

OSI 참조모델의 목적은 세 가지로 요약된다.

• 시스템 상호 접속을 위한 개념을 규정한다.
• OSI 규격을 개발하는 범위를 정한다.
• 관련 규격의 적합성을 조정하는 공동 기반을 제공한다.

계층화를 하면 표준화 작업을 계층별로 나눠 독립적으로 진행할 수 있다. 따라서 물리 매체 규격과 응용 프로토콜 규격을 서로 다른 조직이 맡아도 일관성이 유지된다.

7개 계층 구조는 국제 표준 참조 모델로 정리됐다.

현실에서는 OSI 스택이 그대로 구현되는 경우가 드물고, TCP/IP가 실제 통신의 기반이 되었다. 그럼에도 OSI 모델은 장애 분석과 보안 설계의 공통 기준으로 계속 쓰인다.

4. 구성요소·원리·절차

OSI 7 Layer는 통신 기능을 7개 계층으로 나누고, 각 계층이 자기 아래 계층의 서비스를 이용해 같은 계층의 상대 노드와 통신하는 구조다. 송신 측은 상위에서 하위로 헤더를 붙이고, 수신 측은 하위에서 상위로 헤더를 떼어 낸다. 이 과정을 캡슐화와 역캡슐화라고 한다.