TCP/IP와 OSI 모델

@community.fs.com seven layers of the OSI model.

서로 다른 네트워크 간의 데이터 통신은 데이터 패킷을 송수신하는 공통 규칙이 없으면 불가능하다. 이러한 규칙을 프로토콜이라고 하며 그 중에서 TCP(전송 제어 프로토콜)/IP(인터넷 프로토콜)가 가장 널리 사용되는 프로토콜 중 하나다.

TCP/IP 모델은 네트워크 설명에 더 많이 사용되고 OSI 모델보다 오래됬다. 그러면 왜 OSI모델이 있고 두 종류 모두 계층이 다양한데 차이점은 무엇일까?

개요

OSI 모델은 개방 시스템 상호 연결(Open System Interconnection) 모델로, 다른 회사의 시스템이라도 네트워크 유형에 관계없이 상호 통신이 가능한 규약, 즉 프로토콜(Protocol)이 필요했다. 그래서 ISO에서는 제조사에 상관없이 공통으로 사용할 수 있는 네트워크 표준 규격을 국제 표준화 기구(ISO)에서 개발했다. 반면에 TCP/IP 4계층 모델은 OSI 모델을 기반으로 실무적으로 이용할 수 있도록 현실에 맞춰 단순화된 모델이다. 쉽게 말해 OSI 7계층 이론을 실제 사용하는, 즉 실용성에 기반을 둔 현대의 인터넷 표준이 TCP/IP 4계층로써 인터넷 프로토콜(IP)을 기반으로 하여 개발되었다.

계층 구조

OSI 모델은 7개의 계층으로 구성되어 있다. 아래 계층부터는 물리 계층, 데이터 링크 계층, 네트워크 계층, 전송 계층, 세션 계층, 표현 계층, 응용 계층이고, TCP/IP 모델은 4개의 계층으로 구성되있는데 네트워크 접속 계층, 인터넷 계층, 전송 계층, 응용 계층으로 구성되어 있다.

차이점

두 모델의 주요 차이점은 OSI 모델이 규격화된 모델이고 호환성과 상호운용성이 높은 반면, TCP/IP 모델은 인터넷 프로토콜 스위트를 기반으로 하기 때문에 인터넷과 관련된 프로토콜을 설계하고 구현하는 데 더 효과적이라는 것. OSI 모델은 7개 계층으로 구성되어 있고, TCP/IP 모델은 4개 계층으로 구성되어 있다. OSI 모델은 더 많은 계층을 가지고 있기 때문에 보안성이 높은 반면, TCP/IP 모델은 간단하고 유연해서 인터넷에서 실제로 사용한다.

장단점

OSI 모델의 장점은 규격화된 모델이기 때문에 호환성과 상호운용성이 높다. 또한, OSI 모델은 더 많은 계층을 가지고 있기 때문에 보안성이 높다. 하지만, OSI 모델의 단점은 너무 복잡해서 구현이 어렵고 비용이 많이 든다. 또한, 실제로 사용되지 않는 계층도 있어서 비효율적이다.

반면에, TCP/IP 모델의 장점은 간단하고 유연하며, 인터넷에서 실제로 사용된다. 인터넷 프로토콜 스위트를 기반으로 하기 때문에 인터넷과 관련된 프로토콜을 설계하고 구현하는 데 더 효과적이다. 단,TCP/IP 모델의 단점은 OSI 모델보다 보안성이 떨어진다. 그리고 계층이 적어서 유연성은 높지만, 다른 계층과의 연관성이 높기 때문에 수정이 어렵다.

OSI 7계층	TCP/IP 4계층
응용(Application) 계층 웹 브라우저, 이메일 클라이언트, FTP 클라이언트	응용(Application) 계층
표현(Presentation) 계층 GIF, JPEG, MPEG, MIME, ZIP, ASCII
세션(Session) 계층 RPC, SQL, NETBOIS, Sockets
전송(Transport) 계층 TCP, UDP	전송(Transport) 계층
네트워크(Network) 계층 IP, ICMP, ARP	인터넷(Internet) 계층
데이터 링크(Data Link) 계층 이더넷, Wi-Fi, PPP, HDLC	네트워크 액세스(Network Access) 계층
물리(Physical) 계층 이더넷 케이블, 광케이블, 무선 주파수

OSI 모델과 TCP/IP 모델 및 TCP/IP 프로토콜

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OSI 7계층

계층	이름	기능	프로토콜 예시
7	응용 계층	최종 사용자가 이용하는 서비스를 제공	HTTP, FTP, SMTP
6	표현 계층	데이터의 표현 방식을 다룸	JPEG, MPEG, ASCII
5	세션 계층	데이터 통신 세션을 설정하고 유지	NetBIOS, RPC, SQL
4	전송 계층	송신자와 수신자 간의 신뢰성 있는 전송을 보장	TCP, UDP
3	네트워크 계층	여러 개의 라우터를 통해 패킷을 전달	IP, ICMP, ARP
2	데이터 링크 계층	물리 계층과 네트워크 계층 사이의 데이터 전송을 제어	Ethernet, Token Ring, PPP
1	물리 계층	전송 매체와 연결된 기술을 다룸	RJ45, USB, Wi-Fi

1. 물리 계층: 전송 매체와 연결된 기술을 다룹니다. 이 계층에서는 데이터의 전기 신호, 케이블, 무선 주파수 등 물리적인 측면에 대해 다룹니다.
2. 데이터 링크 계층: 물리 계층과 네트워크 계층 사이의 데이터 전송을 제어합니다. 이 계층에서는 프레임을 전송하고 오류를 검출하고 복구하는 등의 기능을 수행합니다.
3. 네트워크 계층: 여러 개의 라우터를 통해 패킷을 전달합니다. 이 계층에서는 IP 주소와 같은 라우팅 정보를 사용하여 패킷의 경로를 결정하며, 패킷의 전송을 보장합니다.
4. 전송 계층: 송신자와 수신자 간의 신뢰성 있는 전송을 보장합니다. 이 계층에서는 TCP와 UDP 프로토콜을 사용하여 데이터의 전송을 제어하고, 데이터의 분할과 조립을 수행합니다.
5. 세션 계층: 데이터 통신 세션을 설정하고 유지합니다. 이 계층에서는 동기화, 대화 제어 등의 기능을 수행합니다.
6. 표현 계층: 데이터의 표현 방식을 다룹니다. 이 계층에서는 데이터의 인코딩, 디코딩, 암호화, 복호화 등의 기능을 수행합니다.
7. 응용 계층: 최종 사용자가 이용하는 서비스를 제공합니다. 이 계층에서는 HTTP, FTP, SMTP 등의 프로토콜을 사용하여 데이터의 전송을 수행합니다.

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TCP/IP 4계층

계층	이름	기능
4	응용 계층	최종 사용자가 이용하는 서비스를 제공
3	전송 계층	송신자와 수신자 간의 신뢰성 있는 전송을 보장
2	인터넷 계층	여러 개의 라우터를 통해 패킷을 전달
1	네트워크 인터페이스 계층	데이터 링크 계층과 물리 계층을 다룸

1. 네트워크 인터페이스 계층: 네트워크 하드웨어와 소프트웨어를 다룹니다. 이 계층에서는 물리적인 연결, 데이터 전송 및 오류 검출과 복구 등의 기능을 수행합니다.
2. 인터넷 계층: 여러 개의 라우터를 통해 패킷을 전달합니다. 이 계층에서는 IP 주소와 같은 라우팅 정보를 사용하여 패킷의 경로를 결정하며, 패킷의 전송을 보장합니다.
3. 전송 계층: 송신자와 수신자 간의 신뢰성 있는 전송을 보장합니다. 이 계층에서는 TCP와 UDP 프로토콜을 사용하여 데이터의 전송을 제어하고, 데이터의 분할과 조립을 수행합니다.
4. 응용 계층: 최종 사용자가 이용하는 서비스를 제공합니다. 이 계층에서는 HTTP, FTP, SMTP 등의 프로토콜을 사용하여 데이터의 전송을 수행합니다.

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