OSI 모델이란 무엇인가요?
오픈 시스템 상호 연결(OSI) 모델은 네트워크 통신 기능을 7개의 계층으로 나누는 개념적 프레임워크입니다. 다양한 하드웨어 및 소프트웨어 기술이 지리적, 정치적 경계를 넘어 일관되게 작동해야 하기 때문에 네트워크를 통해 데이터를 전송하는 것은 복잡합니다. OSI 데이터 모델은 컴퓨터 네트워킹을 위한 범용 언어를 제공하기 때문에 다양한 기술이 표준 프로토콜 또는 통신 규칙을 사용하여 통신할 수 있습니다. 계층별로 모든 기술은 특정 기능을 제공하고 해당 기능을 수행해야 네트워킹에 유용하게 사용할 수 있습니다. 상위 계층의 기술은 기본 구현 세부 사항에 대해 걱정할 필요 없이 하위 수준 기술을 사용할 수 있으므로 추상화의 이점을 누릴 수 있습니다.
OSI 모델이 중요한 이유는 무엇인가요?
Open Systems Interconnection(OSI) 모델의 계층은 소프트웨어 및 하드웨어 구성 요소 전반에 걸쳐 모든 유형의 네트워크 통신을 캡슐화합니다. 이 모델은 두 개의 독립형 시스템이 현재 운영 계층에 기반한 표준화된 인터페이스 또는 프로토콜을 통해 통신할 수 있도록 설계되었습니다.
OSI 모델의 이점은 다음과 같습니다.
복잡한 시스템에 대한 이해 공유
엔지니어는 OSI 모델을 사용하여 복잡한 네트워크 시스템 아키텍처를 구성하고 모델링할 수 있습니다. 주요 기능에 따라 각 시스템 구성 요소의 운영 계층을 분리할 수 있습니다. 추상화를 통해 시스템을 더 작고 관리 가능한 부분으로 분해하는 기능은 사람들이 시스템을 전체적으로 개념화하는 것을 더 쉽게 만듭니다.
더 빠른 연구 및 개발
OSI 참조 모델을 사용하면 엔지니어가 작업을 더 잘 이해할 수 있습니다. 엔지니어는 서로 통신해야 하는 네트워크로 연결된 새로운 시스템을 만들 때 어떤 기술 계층(또는 계층들)을 대상으로 개발하는지 알고 있습니다. 또한 네트워크로 연결된 시스템을 개발하고 반복 가능한 일련의 프로세스 및 프로토콜을 활용할 수 있습니다.
유연한 표준화
OSI 모델은 레벨 간에 사용할 프로토콜을 지정하지 않고 프로토콜이 수행하는 작업을 지정합니다. 네트워크 통신 개발을 표준화하여 사람들이 시스템에 대한 사전 지식 없이도 매우 복잡한 시스템을 신속하게 이해, 구축 및 분해할 수 있도록 합니다. 또한 세부 사항을 추상화하기 때문에 엔지니어가 모델의 모든 측면을 이해할 필요가 없습니다. 최신 애플리케이션에서는 낮은 수준의 네트워킹 및 프로토콜을 추상화하여 시스템 설계 및 개발을 단순화합니다. 다음 이미지는 최신 애플리케이션 개발에서 OSI 모델이 어떻게 사용되는지 보여줍니다.
OSI 모델의 7개 계층은 무엇인가요?
OSI(Open Systems Interconnection) 모델은 국제 표준화 기구(ISO) 등에서 1970년대 후반에 개발되었습니다. 1984년에 ISO 7498이라는 첫 번째 형태로 발표되었으며, 현재 버전은 ISO/IEC 7498-1:1994입니다. 다음으로 모델의 7개 계층이 제시됩니다.
물리 계층
물리 계층은 물리적 통신 매체와 해당 매체를 통해 데이터를 전송하는 기술을 말합니다. 기본적으로 데이터 통신은 광섬유 케이블, 구리 케이블 및 공기와 같은 다양한 물리적 채널을 통해 디지털 및 전자 신호를 전송하는 것입니다. 물리 계층에는 Bluetooth, NFC, 데이터 전송 속도 등 채널과 밀접하게 관련된 기술 및 지표에 대한 표준이 포함됩니다.
데이터 링크 계층
데이터 링크 계층은 물리 계층이 이미 존재하는 네트워크를 통해 두 시스템을 연결하는 데 사용되는 기술을 말합니다. 이 계층은 데이터 패킷에 캡슐화된 디지털 신호인 데이터 프레임을 관리합니다. 데이터 링크 계층의 주요 초점은 보통 데이터의 흐름 제어 및 오류 제어입니다. 이더넷은 이 수준의 표준을 보여주는 예입니다. 데이터 링크 계층은 보통 두 하위 계층인 매체 접근 제어(MAC) 계층과 논리 링크 제어(LLC) 계층으로 나뉩니다.
네트워크 계층
네트워크 계층은 분산된 네트워크 하나 또는 연결된 여러 네트워크의 노드 또는 머신을 통한 라우팅, 전달 및 주소 지정과 같은 개념과 관련이 있습니다. 네트워크 계층은 흐름 제어도 관리할 수 있습니다. 인터넷에서는 인터넷 프로토콜 v4(IPv4) 및 IPv6가 주 네트워크 계층 프로토콜로 사용됩니다.
전송 계층
전송 계층의 주요 초점은 데이터 패킷이 손실이나 오류 없이 올바른 순서로 도착하는 것이나 필요한 경우 데이터 패킷을 원활하게 복구하는 것에 있습니다. 전송 계층의 초점은 보통 흐름 제어 및 오류 제어입니다. 이 계층에서 일반적으로 사용되는 프로토콜로는 거의 손실 없는 연결 기반 프로토콜인 전송 제어 프로토콜(TCP)과 손실이 많은 무연결 프로토콜인 사용자 데이터그램 프로토콜(UDP)이 있습니다. TCP는 일반적으로 모든 데이터가 손상되지 않아야 하는 경우(예: 파일 공유)에 사용되는 반면, UDP는 모든 패킷을 보존하는 것이 덜 중요한 경우(예: 비디오 스트리밍)에 사용됩니다.
세션 계층
세션 계층은 한 세션에서 서로 다른 두 애플리케이션 간의 네트워크 조정을 담당합니다. 세션은 일대일 애플리케이션 연결 및 동기화 충돌의 시작과 끝을 관리합니다. 네트워크 파일 시스템(NFS)과 서버 메시지 블록(SMB)은 세션 계층에서 일반적으로 사용되는 프로토콜입니다.
프레젠테이션 계층
프레젠테이션 계층은 주로 애플리케이션에서 전송하고 소비하는 데이터 자체의 구문과 관련이 있습니다. 예를 들어 하이퍼텍스트 마크업 언어(HTML), JavaScript 객체 표기법(JSON), 쉼표로 구분된 값(CSV)은 모두 프레젠테이션 계층의 데이터 구조를 설명하는 모델링 언어입니다.
애플리케이션 계층
애플리케이션 계층은 특정 유형의 애플리케이션 자체와 표준화된 통신 방법과 관련이 있습니다. 예를 들어 브라우저는 하이퍼텍스트 전송 프로토콜 보안(HTTPS)을 사용하여 통신할 수 있고, HTTP 및 이메일 클라이언트는 POP3(우체국 프로토콜 버전 3) 및 SMTP(간이 전자 우편 전송 프로토콜)를 사용하여 통신할 수 있습니다.
OSI 모델을 사용하는 모든 시스템이 모든 계층을 구현하는 것은 아닙니다.
OSI 모델에서 통신은 어떻게 이루어지나요?
OSI(Open Systems Interconnection) 모델의 계층은 애플리케이션 및 기본 시스템의 복잡성에 관계없이 애플리케이션이 네트워크를 통해 다른 장치의 다른 애플리케이션과 통신할 수 있도록 설계되었습니다. 구체화된 뷰 요구 사항을 지원하기 위해 다양한 표준과 프로토콜을 사용하여 상위 또는 하위 계층과 통신합니다. 각 계층은 독립적이며 상위 및 하위 계층과 통신하기 위한 인터페이스만 인식합니다.
이러한 모든 계층과 프로토콜을 함께 연결하면 복잡한 데이터 통신을 하나의 상위 수준 애플리케이션에서 다른 상위 수준 애플리케이션으로 전송할 수 있습니다. 이 프로세스는 다음과 같이 작동합니다.
- 발신자의 애플리케이션 계층은 데이터 통신을 다음 하위 계층으로 전달합니다.
- 각 계층은 데이터를 전달하기 전에 데이터에 고유한 헤더와 주소 지정을 추가합니다.
- 데이터 통신은 결국 물리적 매체를 통해 전송될 때까지 계층 아래로 이동합니다.
- 매체의 다른 쪽 끝에서는 각 계층이 해당 수준의 관련 헤더에 따라 데이터를 처리합니다.
- 수신자 측의 데이터는 계층 위로 이동하고 다른 쪽 끝에 있는 애플리케이션이 데이터를 수신할 때까지 점진적으로 압축 해제됩니다.
OSI 모델의 대안은 무엇인가요?
과거에는 SPX/IPX(Sequenced Packet Exchange/Internet Packet Exchange) 및 NetBIOS(Network Basic Input Output System) 같은 다양한 네트워킹 모델이 사용되었으며, 현재는 TCP/IP 모델이 OSI(Open Systems Interconnection) 모델의 대안으로 주로 사용되고 있습니다.
TCP/IP 모델
TCP/IP 모델은 다음의 5개 계층으로 구성됩니다.
- 물리 계층
- 데이터 링크 계층
- 네트워크 계층
- 전송 계층
- 애플리케이션 계층
물리 계층, 네트워크 계층, 애플리케이션 계층 등이 OSI 모델에 직접 매핑되는 것처럼 보이지만 실제로는 그렇지 않습니다. 그보다는 TCP/IP 모델이 인터넷의 구조 및 프로토콜에 가장 정확하게 매핑됩니다.
OSI 모델도 교육 목적의 전체론적 관점에서 네트워킹의 작동 방식을 설명하는 네트워킹 모델로 많이 사용되지만 이제는 TCP/IP 모델이 더 많이 사용됩니다.
독점 프로토콜 및 모델에 대한 참고 사항
모든 인터넷 기반 시스템 및 애플리케이션이 TCP/IP 모델 또는 OSI 모델을 따르는 것은 아니라는 점에 유의해야 합니다. 마찬가지로 모든 오프라인 기반 네트워크 시스템 및 애플리케이션이 OSI 모델이나 다른 모델을 사용하는 것도 아닙니다.
OSI 모델과 TCP/IP 모델 모두 개방형 표준입니다. 누구나 사용할 수 있고 추가로 구축하여 특정 요구 사항을 충족할 수 있도록 설계되었습니다.
어떤 조직은 프로토콜과 모델을 포함하여 자체 시스템 내에서만 사용할 수 있는 비공개 소스의 자체 내부 독점 표준을 설계하기도 하고, 나중에 상호 운용성 및 추가 커뮤니티 개발을 위해 일반에 표준을 공개하는 경우도 있습니다. 한 예로 s2n-tls라는 TLS 프로토콜은 원래 Amazon Web Services(AWS)의 독점 프로토콜이었지만 지금은 오픈 소스로 사용되고 있습니다.
AWS가 컴퓨터 네트워킹 요구 사항을 어떻게 충족할 수 있나요?
AWS는 조직이 네트워크 시스템 및 애플리케이션을 마찰 없이 설계하고 배포하며 규모를 조정할 수 있도록 지원합니다.
AWS는 강력한 AWS 네트워킹 및 콘텐츠 전송 서비스 제품군을 보유하고 있습니다. 이 제품군은 모든 수준의 네트워크 운영에서 내부 애플리케이션 및 서비스를 보완하고 통합하도록 설계되었습니다. 다음은 몇 가지 예입니다.
- AWS App Mesh는 기본 제공 통신 모니터링 및 제어 기능을 통해 모든 서비스를 위한 애플리케이션 수준의 보안 네트워킹을 제공합니다
- Amazon CloudFront는 뛰어난 성능, 보안 및 개발자 편의를 위해 구축된 콘텐츠 전송 네트워크(CDN) 서비스입니다
- AWS Direct Connect는 인터넷에 접속하지 않고 조직에서 AWS 리소스로 직접 연결해 줍니다
- Elastic Load Balancing(ELB)은 수신되는 네트워크 트래픽을 AWS 대상에 분산하여 애플리케이션 확장성을 개선합니다
지금 바로 계정을 만들어 AWS에서 네트워크 시스템 및 애플리케이션을 시작해 보세요.
