OSI 7계층과 TCP/IP 프로토콜

1) 한 눈에 보는 핵심 요약

• OSI 7계층 목적: 서로 다른 시스템 간 개방형 상호연결을 위한 표준 계층 구조. 1–3계층은 네트워크 전달(망 구성), 4–7계층은 종단 간(end-to-end) 통신 규칙.
• 계층 통신 방식: 동일 계층 간 피어-투-피어 논리 대화 + 인접 계층 간 인터페이스(상위에 제공하는 서비스).
• 캡슐화: 상위 데이터에 각 계층이 헤더(L2는 트레일러 포함)를 덧붙여 전송(세그먼트→패킷→프레임).
• 라우팅 vs 스위칭:
  • 라우팅= 경로선정(소프트웨어/프로토콜, 최단경로 등)
  • 스위칭= 하드웨어 기반 다음 홉 전달(ATM 스위치 등)
• TCP/IP 매핑:
  • L1/2: 물리·데이터링크(칩/하드웨어)
  • L3: IP, ICMP, IGMP, ARP/RARP(+라우팅 프로토콜)
  • L4: TCP/UDP
  • L5–7: FTP, HTTP 등 응용군
• IP/TCP/UDP 성격:
  • IP= 비연결성·비신뢰성 데이터그램 전송(오류복구 X)
  • TCP= 연결지향·신뢰성·세그멘테이션/재조립·흐름/오류 제어
  • UDP= 포트만 제공, 경량 비연결성

2) OSI 7계층—기능·키워드·예시

• L1 물리: 매체/신호/부호화/비트레이트/동기/전압·전류/모듈레이션 정의. “비트를 선로로 보냄.”
• L2 데이터링크: 프레이밍, 물리주소(MAC), 오류검출/복구, 흐름제어, 매체접근(MAC), 헤더+트레일러로 프레임 동기화. “이웃 스테이션까지 오류 없이.”
• L3 네트워크: 논리 주소(IP), 라우팅, 인터네트워킹. “원천→목적지 까지 경로 선택 & 전달.”
• L4 전송: 종단-종단 전달, 포트(프로세스 식별), 세그멘테이션, 연결관리, 흐름/혼잡/오류 제어. “프로세스까지 안전·빠르게.”
• L5 세션: 대화(세션) 관리, 동기화, 토큰/발신권 제어—현실에선 응용이 수행하는 경우多.
• L6 표현: 데이터 표현 변환, 암호화, 압축—이기종 간 상호호환.
• L7 응용: 파일전송(FTP/FTAM), 메일, 가상터미널, 디렉터리/X.500, HTTP 등 사용자 서비스.

3) 캡슐화/역캡슐화 흐름(그림형 기억 포인트)

• 송신: App 데이터 → (L4) 세그먼트 → (L3) 패킷(IP 헤더) → (L2) 프레임(L2 헤더+트레일러) → (L1) 신호화
• 수신: 역순으로 트레일러/헤더 제거 후 상위로 전달, 애플리케이션에 원 메시지 재조립.

4) TCP/IP 스택 맵핑—암기 카드

• L1/2: 하드웨어(칩) 구현
• L3: IP/ICMP/IGMP/ARP/RARP + 라우팅프로토콜
• L4: TCP/UDP
• L5–7: HTTP/FTP/메일/가상터미널/디렉터리 등 응용군

5) 자주 나오는 비교·단답

• L2 vs L3 주소: L2=물리(MAC), L3=논리(IP). 프레임은 L2 헤더·트레일러, 패킷은 L3 헤더.
• IP의 신뢰성: “최선형(Best-effort) 전송—오류검사/복구는 없다(상위에 맡김).”
• TCP와 UDP: TCP=연결·신뢰·세그먼트/흐름/오류, UDP=경량·비연결·포트만.
• 세션/표현/응용: 세션=대화/동기·토큰, 표현=변환/암호화/압축, 응용=사용자 서비스.
• 라우팅 vs 스위칭: 라우팅=경로 선택(소프트웨어·프로토콜), 스위칭=하드웨어 포워딩.

6) 예상 OX/단답 체크

• ( ) 데이터링크 계층은 프레임 끝에 트레일러를 붙여 동기화/오류검출에 쓴다. → O
• ( ) 네트워크 계층은 논리 주소와 라우팅을 담당한다. → O
• ( ) IP는 연결지향·신뢰성 전송을 제공한다. → X(비연결·비신뢰)
• ( ) 세션 계층은 동기화/대화 제어 기능을 가진다. → O
• ( ) 표현 계층은 암호화/압축/변환을 담당한다. → O

7) 초압축 암기 문구(30초)

• 1–3=망 구성 / 4–7=종단 통신
• L2 프레임(H+T), L3 패킷(H) / MAC↔IP
• IP=비연결·비신뢰, TCP=연결·신뢰, UDP=경량
• 세션-동기 / 표현-변환·암호화·압축 / 응용-서비스
• 라우팅=경로선정 / 스위칭=HW 전달