[네트워크] 프로토콜 및 OSI 7 계층 모델(개념, 특징, 면접)

프로토콜

프로토콜은 네트워크 상에서 데이터를 교환하기 위한 규칙이나 표준을 의미합니다. 컴퓨터 또는 다양한 네트워크 장비들이 서로 정보를 주고받을 때, 이를 원활하게 하기 위해 정해진 방식이나 규칙이 필요한데, 이것이 바로 프로토콜입니다. 프로토콜은 네트워크 통신의 기반이 되며, 데이터 형식, 주소 지정 방식, 전송 방식 등을 정의합니다.

 

특징

• 표준화: 프로토콜은 국제적 또는 국가적으로 표준화된 규칙으로, 다양한 제조사의 네트워크 장비나 소프트웨어 간에도 호환성을 제공합니다.
• 신뢰성 있는 데이터 전송: 일부 프로토콜은 데이터의 정확한 전송을 보장하기 위해 오류 검출 및 수정 기능을 포함합니다.
• 효율적인 데이터 교환: 프로토콜은 데이터를 효율적으로 교환하기 위한 방법을 제공합니다. 예를 들어, 데이터 압축이나 분할 전송 등을 통해 네트워크의 효율성을 높일 수 있습니다.
• 보안: 일부 프로토콜은 데이터의 암호화, 인증 등 보안 관련 기능을 제공하여 데이터의 안전한 전송을 돕습니다.

대표적인 프로토콜 예시

• HTTP (HyperText Transfer Protocol): 웹 페이지를 주고받기 위한 프로토콜
• FTP (File Tranfer Protocol): 파일을 전송하기 위한 프로토콜
• SMTP (Simple Mail Transfer Protocol): 이메일을 전송하기 위한 프로토콜
• TCP (Transmission Control Protocol): 인터넷상에서 데이터를 신뢰성 있게, 순서대로 전송하기 위한 핵심 프로토콜 중 하나
• IP (Internet Protocol): 데이터 패킷을 목적지까지 전달하기 위한 주소 지정 및 경로 설정을 담당하는 프로토콜

OSI 모델

 

OSI(Open Systems Interconnection) 모델은 국제표준화기구(ISO)에 의해 개발된 네트워크 통신을 위한 추상적 모델입니다. 이 모델은 네트워크 통신 과정을 7개의 계층으로 나누어 설명하며, 각 계층은 네트워크에서 특정 기능을 담당합니다. OSI 모델의 주요 목적은 다양한 네트워크 시스템 간의 호환성을 높이고, 통신 과정을 이해하기 쉽게 만드는 것입니다.

 

7 계층

1. 물리 계층(Physical Layer): 데이터를 전기 신호로 변환하여 전송하는 계층입니다. 케이블, RJ45 커넥터, 허브 등의 하드웨어가 포함됩니다.
2. 데이터 링크 계층(Data Link Layer): 물리 계층을 통해 송수신된 데이터의 오류를 감지하고, 필요한 경우 수정합니다. 이 계층은 MAC 주소를 사용해 장치를 식별합니다. 이더넷, PPP 등이 여기에 해당합니다.
3. 네트워크 계층(Netword Layer): 데이터 패킷을 송신지에서 수신지까지 전달합니다. 이 계층은 IP 주소를 사용하여 경로를 설정합니다. IP, ICMP 등이 이 계층에 속합니다.
4. 전송 계층(Transport Layer): 두 장치 간의 데이터 전송을 관리합니다. 이 계층은 TCP(신뢰성 있는 연결 지향적 전송)와 UDP(비신뢰성 있는 비연결적 전송) 등을 포함합니다.
5. 세션 계층(Session Layer): 통신 세션을 설정, 관리, 종료하는 기능을 담당합니다. 이 계층은 데이터 교환의 동기화 및 복구를 관리합니다.
6. 표현 계층(Presentation Layer): 데이터 형식을 변환하고, 암호화 및 압축을 담당합니다. 예를 들어, 문자열 인코딩, 데이터 압축, 암호화 등이 이 계층에서 처리됩니다.
7. 응용 계층(Application Layer): 최종 사용자와 직접 상호작용하는 계층입니다. 이메일, 파일 전송, 웹 브라우징 등의 응용 프로그램이 이 계층에 속합니다.

면접 예상

• OSI 모델에서 TCP/IP 모델과의 차이점은 무엇인가요?
  • OSI 모델은 7계층으로 구성되어 있으며, 각 계층이 네트워크 통신 과정에서 명확한 역할을 하도록 설계되었습니다. 반면, TCP/IP 모델은 4계층(응용 계층, 전송 계층, 인터넷 계층, 네트워크 인터페이스 계층)으로 이루어져 있으며, 실제 인터넷 환경에서 널리 사용됩니다. OSI 모델은 이론적인 모델에 가까우며, TCP/IP 모델은 실용적인 측면에서 개발되었습니다.
• OSI 모델의 전송 계층은 무엇을 담당하나요?
  • 전송 계층은 네트워크 상에서 호스트 간의 데이터 전송을 관리합니다. 이 계층은 데이터를 세그먼트로 나누고, 이를 네트워크 계층으로 보내기 전에 올바른 목적지로 전달되도록 합니다. TCP와 UDP와 같은 프로토콜이 이 계층에서 작동합니다. TCP는 신뢰성 있는 연결 지향적 서비스를 제공하는 반면, UDP는 연결 없이 데이터를 전송하는 더 빠르고 단순한 방식을 제공합니다.
• OSI 모델의 네트워크 계층의 주요 기능은 무엇인가요?
  • 네트워크 계층은 데이터 패킷을 송신지에서 수신지까지 전달하는 역할을 합니다. 이를 위해, 이 계층은 라우팅, 즉 데이터 패킷이 전송될 경로를 결정하는 기능을 담당합니다. IP가 이 계층에서 주로 사용되는 프로토콜입니다. 네트워크 계층은 또한 패킷을 네트워크 간에 전달하고, 충돌과 오류를 관리하는 역할도 합니다.
• 데이터 링크 계층과 물리 계층의 차이점은 무엇인가요?
  • 데이터 링크 계층은 네트워크 장치 간의 신뢰할 수 있는 데이터 전송을 보장하며, 물리적 오류를 감지하고 수정하는 역할을 합니다. 이 계층에서는 MAC 주소를 사용하여 데이터를 올바른 목적지로 전달합니다. 반면, 물리 계층은 실제적인 데이터 전송 매체를 통해 데이터 비트를 전기 신호로 변환하고 전송하는 역할을 합니다. 즉, 데이터 링크 계층은 더 높은 수준의 오류 검출 및 수정 기능을 제공하는 반면, 물리 계층은 실제 데이터 전송의 기본을 다룹니다.

 

오늘은 네트워크 계층에 대해 알아보았습니다.

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