[네트워크 기초] OSI 7계층, 각 계층의 역할과 대표 프로토콜

이 7개의 층에는 각각 어떤 직원들이 살고 있으며, 어떤 도구(프로토콜)를 사용해서 일하고 있을까요?

위에서부터 아래로(7계층 ➡️ 1계층) 내려가며 하나씩 살펴보겠습니다.

 

 

7계층: 응용 계층 (Application Layer)

사용자(사람)와 네트워크가 만나는 가장 최전선입니다.

우리가 컴퓨터나 스마트폰에서 실행하는 웹 브라우저, 메일 프로그램 등이 네트워크와 통신할 수 있도록 인터페이스를 제공합니다.

• 주요 역할: 사용자의 요청을 네트워크가 이해할 수 있게 전달.
• 대표 프로토콜:
  • HTTP / HTTPS: 웹 사이트 접속할 때 사용
  • FTP: 파일 전송할 때 사용
  • SMTP / POP3: 이메일을 주고받을 때 사용
  • DNS: 영문 도메인 주소를 IP 주소로 변환

 

6계층: 표현 계층 (Presentation Layer)

응용 계층에서 보낸 데이터를 컴퓨터가 읽을 수 있는 형식으로 변환하거나, 안전하게 암호화하고, 용량을 줄이기 위해 압축하는 역할을 합니다.

• 주요 역할: 데이터 형식 변환, 암호화/복호화, 압축.
• 대표 프로토콜(포맷): JPEG, MPEG (사진/영상 압축 포맷), SSL/TLS (인터넷 통신 암호화)

 

5계층: 세션 계층 (Session Layer)

통신하는 두 컴퓨터 사이에 연결(세션)을 맺어주고, 유지하고, 통신이 끝나면 끊어주는 역할을 합니다.

데이터 전송 중에 연결이 끊어지면 처음부터 다시 보내지 않고 끊어진 지점부터 다시 보낼 수 있게 관리합니다.

• 주요 역할: 논리적 연결(세션) 생성 및 유지, 동기화.
• 대표 프로토콜: SSH (보안 원격 접속), NetBIOS

 

4계층: 전송 계층 (Transport Layer)

데이터가 목적지 프로그램(포트)까지 오류 없이, 순서대로 잘 도착하도록 배달 방식을 결정하고 책임지는 계층입니다.

• 주요 역할: 통신 신뢰성 보장, 오류 제어, 포트(Port) 번호 할당.
• 대표 프로토콜:
  • TCP: 도착 확인을 꼼꼼히 하는 신뢰성 중심 (웹, 파일 다운로드)
  • UDP: 확인 없이 빠르게 쏟아내는 속도 중심 (실시간 스트리밍, 게임)

 

3계층: 네트워크 계층 (Network Layer)

수많은 네트워크 망 속에서 목적지 컴퓨터까지 가는 가장 빠르고 안전한 경로(Route)를 찾아주는 내비게이션 역할을 합니다.

앞서 배운 라우터가 여기서 활약합니다.

• 주요 역할: 경로 설정(라우팅), 논리적 주소(IP) 할당.
• 대표 프로토콜: IP (인터넷 프로토콜), ICMP (네트워크 상태 확인, Ping 테스트), ARP (IP 주소를 MAC 주소로 변환)

 

2계층: 데이터 링크 계층 (Data Link Layer)

직접 연결된 기기(Node) 간에 데이터를 물리적으로 안전하게 전달하는 역할을 합니다.

스위치 장비가 여기서 하드웨어 고유 주소(MAC 주소)를 보고 짐을 나릅니다.

• 주요 역할: 물리적 주소(MAC) 부여, 직접 연결된 노드 간의 오류 감지.
• 대표 프로토콜/규격: Ethernet(이더넷), Wi-Fi (802.11)

 

1계층: 물리 계층 (Physical Layer)

가장 밑바닥에서 아날로그 전기 신호나 빛 신호(0과 1)를 랜선이나 광케이블을 통해 실어나르는 단순한 계층입니다.

데이터의 내용이나 에러는 신경 쓰지 않고 오직 전송만 합니다.

• 주요 역할: 전기적/기계적 신호 전송.
• 대표 장비/규격: 랜 케이블(Cat.6), 광케이블, 허브, 리피터

 

한눈에 요약하는 OSI 7계층과 프로토콜

계층	이름	주요 역할	대표 장비	대표 프로토콜/규격
7	응용 계층	사용자와 네트워크 간 인터페이스	PC, 스마트폰	HTTP, FTP, DNS
6	표현 계층	데이터 암호화, 압축, 포맷 변환	-	SSL/TLS, JPEG
5	세션 계층	통신 연결(세션) 생성 및 유지	-	SSH, NetBIOS
4	전송 계층	신뢰성 있는 데이터 전송 (TCP/UDP)	L4 스위치	TCP, UDP
3	네트워크 계층	최적 경로 탐색 및 IP 주소 할당	라우터, L3 스위치	IP, ICMP, ARP
2	데이터 링크 계층	직접 연결된 기기 간 전송 (MAC)	L2 스위치	Ethernet, Wi-Fi
1	물리 계층	0과 1의 전기 신호 전송	케이블, 허브	RS-232, 랜선

이 7단계의 역할과 대표 프로토콜만 머릿속에 잘 정리해 두어도, 앞으로 어떤 새로운 네트워크 기술을 접하든 "아, 이건 3계층 장비구나!", "이건 7계층 프로토콜이네!" 하고 구조를 쉽게 파악할 수 있을 것입니다.