OSI와 TCP/IP 모델의 발전 과정
1. 네트워크 통신의 초창기 (1960~1970년대)
- 초기에는 제조사별 독자적인 통신 프로토콜(예: IBM SNA, DECnet)을 사용
- 서로 다른 네트워크 간 호환성 없음: 특정 벤더 장비끼리만 통신 가능
- 네트워크 간 상호 연결에 대한 표준화 요구가 증가
2. TCP/IP 모델의 등장 (1970년대 후반)
- 1973년 미국 국방부(DARPA)의 ARPANET 프로젝트에서 TCP/IP 연구 시작
- 1974년: Vint Cerf와 Bob Kahn이 TCP 프로토콜 개념 발표
- 1981년: TCP와 IP가 분리되어 각각 정의됨 (RFC 791, RFC 793)
- 1983년 1월 1일: ARPANET이 TCP/IP 프로토콜로 전면 전환 (인터넷의 시작)
- 단순하고 실용적인 4계층 구조로 실제 운영 네트워크에서 먼저 적용됨
3. OSI 모델의 제안 (1978~1984)
- 국제표준화기구 ISO 주도로 네트워크 통신의 개방성과 상호운용성을 위한 모델 설계
- 1984년 OSI 7계층 모델 표준화: 각 기능을 세분화해 계층화된 참조 모델 제시
- 교육과 이론 모델로는 탁월했지만, 복잡하고 실무 적용이 느려 널리 쓰이지 못함
- 반면 TCP/IP는 기술적으로 덜 세분화되었지만 실용적이라 빠르게 확산
4. 오늘날의 구조
- 실제 구현과 프로토콜 설계는 TCP/IP 기준
- OSI는 교육용/분석용 모델로 사용되며, 네트워크 구조를 이해하는 데 도움
- 실무에서는 TCP/IP 계층으로 동작하되, OSI 계층 개념으로 설명하거나 문제를 분석
✅ 요약: OSI vs TCP/IP의 위치
구분OSI 7계층TCP/IP 4계층
| 성격 |
이론적 참조 모델 |
실용적 구현 모델 |
| 개발 시기 |
1978~1984 (ISO) |
1974~1983 (DARPA) |
| 사용 용도 |
교육, 설계, 분석 |
실무, 인터넷 프로토콜 구현 |
| 도입 순서 |
늦음 |
빠름 (인터넷의 표준으로 자리잡음) |
| 계층 수 |
7 |
4 |
| 실제 인터넷 사용 |
거의 사용되지 않음 |
현재 대부분의 네트워크가 TCP/IP 기반 |
OSI 7계층 요약
| 계층 |
이름 |
주요 역할 |
예시 프로토콜/기술 |
| 7 |
응용 계층 (Application) |
사용자와 가장 가까움. 애플리케이션과 직접 통신 |
HTTP, FTP, SMTP, DNS |
| 6 |
표현 계층 (Presentation) |
데이터 표현 형식(문자 인코딩, 암호화, 압축) |
JPEG, MPEG, SSL/TLS |
| 5 |
세션 계층 (Session) |
세션 생성, 유지, 종료. 대화 제어 |
NetBIOS, RPC |
| 4 |
전송 계층 (Transport) |
신뢰성 있는 전송, 오류 검출, 흐름 제어 |
TCP, UDP |
| 3 |
네트워크 계층 (Network) |
라우팅, 논리 주소(IP) 처리 |
IP, ICMP, ARP, BGP |
| 2 |
데이터 링크 계층 (Data Link) |
프레임 전송, MAC 주소 기반 통신 |
Ethernet, PPP, Switch |
| 1 |
물리 계층 (Physical) |
실제 전기/광 신호 전송, 하드웨어 |
UTP, 광케이블, 허브 |
계층별 주요 역할
1) 물리 계층 (Physical Layer)
- 데이터 단위: 비트 (0과 1)
- 기능: 전기 신호나 광 신호로 전송
- 장비 예시: 케이블, 리피터, 허브
2) 데이터 링크 계층 (Data Link Layer)
- 데이터 단위: 프레임
- 기능: MAC 주소 기반 통신, 오류 검출(CRC), 흐름 제어
- 장비 예시: 스위치, 브리지
3) 네트워크 계층 (Network Layer)
- 데이터 단위: 패킷
- 기능: 라우팅, 논리 주소(IP) 사용
- 장비 예시: 라우터
4) 전송 계층 (Transport Layer)
- 데이터 단위: 세그먼트(TCP) / 데이터그램(UDP)
- 기능: 종단 간 연결, 신뢰성, 흐름 제어, 오류 제어
- 프로토콜: TCP, UDP
5) 세션 계층 (Session Layer)
- 기능: 세션 생성, 유지, 종료, 동기화
- 예시: RPC, NetBIOS
6) 표현 계층 (Presentation Layer)
- 기능: 데이터 압축, 암호화, 문자 인코딩
- 예시: JPEG, TLS/SSL
7) 응용 계층 (Application Layer)
- 기능: 사용자와 애플리케이션 직접 상호작용
- 예시: HTTP, FTP, SMTP, DNS
TCP/IP 4계층 모델
TCP/IP 모델은 실무에서 실제로 사용되는 인터넷 프로토콜 구조로, OSI 7계층보다 단순화된 4계층 구조입니다. 여러 OSI 계층이 TCP/IP의 한 계층에 통합되어 있습니다.
| 계층 |
이름 |
OSI 대응 |
주요 기능 |
예시 |
| 4 |
응용 계층 (Application Layer) |
OSI 5~7계층 |
애플리케이션 인터페이스 제공 |
HTTP, FTP, DNS |
| 3 |
전송 계층 (Transport Layer) |
OSI 4계층 |
종단 간 통신, 오류 제어 |
TCP, UDP |
| 2 |
인터넷 계층 (Internet Layer) |
OSI 3계층 |
라우팅, IP 주소 관리 |
IP, ICMP, ARP |
| 1 |
네트워크 접근 계층 (Network Access Layer) |
OSI 1~2계층 |
실제 물리 전송, MAC주소 기반 |
Ethernet, Wi-Fi |
요약
✅ 계층화의 목적과 이점
- 복잡한 네트워크 시스템을 기능별로 분리하여 관리 및 설계 단순화
- 상호 독립적 계층 덕분에 유지보수성과 호환성 향상
✅ 전송 계층 (TCP/UDP)의 중요성
- 실시간성과 신뢰성의 균형을 결정하는 핵심
- TCP: 신뢰성 보장, UDP: 빠른 전송에 유리
✅ 네트워크 계층의 핵심 역할
- IP 주소와 라우팅을 통한 실제 데이터 전달의 기반
✅ 응용 계층의 실무 영향
- 사용자와 직접 연결된 웹, 이메일, DNS 등의 서비스가 존재
✅ OSI vs TCP/IP 대응 구조의 이해
- OSI는 개념/설계/분석에 적합, TCP/IP는 실제 구현과 실습 기반