네트워크 레이어란 무엇일까요?

컴퓨터 기술에서 네트워크 레이어는 컴퓨터 네트워크가 어떻게 설계되고 서로 다른 기술이 어떻게 상호 연관되어 네트워크 통신을 가능하게 하는지에 대한 공통된 이해를 제공하는 개념적 프레임워크입니다. 오늘날에 가장 널리 참조되고 있는 두 가지 네트워크 레이어 모델은 OSI(Open Systems Interconnection) 모델과 TCP/IP 모델입니다.

이 외에도 IP 네트워킹에서 모두 실행되는 UDP와 ICMP 같은 다른 네트워크 레이어와 RINA(Recursive InterNetwork Architecture) 모델도 있습니다. TCP/IP 모델은 예전에는 DoD(Department of Defense) 모델, DARPA 모델 또는 ARPANET 모델로 불렸지만, 이는 정부 서비스이며 널리 사용되는 표준이 아니라는 인식으로 인해 변경되었습니다.

컴퓨터 네트워크는 여러 종류의 소프트웨어, 운영 체제, 컴퓨터, 라우터, 스위치, 방화벽, 연결 등을 포함하는 매우 복잡한 기술입니다. 이 모든 기술을 여러 범주 또는 레이어로 나누는 프레임워크는 시스템 통신을 구성하고 문제를 보다 효율적으로 해결하는 데 도움이 됩니다. 또한 네트워크 레이어 프레임워크는 디바이스가 서로 통신할 수 있는 표준을 만들어 벤더사의 상호 운용성을 향상시킵니다. 레이어는 벤더사가 한 레이어의 기술이 그 위 및 아래 레이어의 기술과 상호 작용하는 방식의 일관성을 보장하는 표준과 프로토콜을 도입하는 데 도움이 됩니다.

이 OSI 모델은 ISO(International Organization for Standardization)의 개방형 시스템 통합 그룹의 작업 산물이며 1984년에 처음 발표되었습니다. OSI 참조 모델은 수행되는 작업의 종류와 네트워킹 스택 내 각 시스템의 역할에 따라 복잡한 네트워크 시스템을 7개의 개별 레이어로 분류합니다. OSI 네트워크 레이어에는 다음이 포함됩니다.

• 레이어 1 - 물리적 레이어. 물리적 레이어는 물리적 매체를 통해 원시 비트 스트림을 송수신합니다.
• 레이어 2 - 데이터 링크 레이어. 이 레이어는 전송할 데이터의 형식을 정의하고, 물리적 레이어에서 전환하기 위해 프레임으로 분할됩니다. 또한 서로 다른 두 노드 간의 연결을 관리하고, 오류 제어를 처리하며, 세션이 완료되면 연결을 종료합니다.
• 레이어 3 - 네트워크 레이어. 네트워크 레이어는 여러 네트워크에서 데이터 패킷을 효율적으로 전달하고 라우팅하는 역할을 담당합니다.
• 레이어 4 - 전송 레이어. 이 레이어는 네트워크 호스트 간의 안정적이고 투명한 엔드투엔드 데이터 전송을 조정합니다.
• 레이어 5 - 세션 레이어. 세션 레이어는 서로 다른 디바이스에 있는 애플리케이션 간의 통신 세션과 동기화를 관리합니다. 또한 설정, 인증, 종료, 재연결도 처리합니다.
• 레이어 6 - 프레젠테이션 레이어. 이 레이어는 애플리케이션 레이어의 데이터를 변환하고 데이터 형식 지정, 압축, 암호화, 암호 해독을 처리합니다.
• 레이어 7 - 애플리케이션 레이어. 이 레이어는 이메일, 웹 브라우징 및 파일 전송을 위한 프로토콜을 포함하여 애플리케이션에 직접 네트워크 서비스를 제공합니다.

TCP/IP 모델은 네트워크 레이어를 이해하는 데 널리 사용되는 또 다른 기준입니다. TCP/IP 모델의 네 가지 레이어는 다음과 같습니다.

• 애플리케이션 레이어. 이 레이어는 OSI 모델의 애플리케이션, 프레젠테이션, 세션 레이어를 결합한 레이어입니다. 애플리케이션 레이어는 웹 브라우징(HTTP), 이메일(SMTP), 파일 전송(FTP) 같은 서비스를 위한 애플리케이션별 프로토콜을 제공합니다. DNS 서비스도 애플리케이션 레이어에서 작동합니다.
• 전송 레이어. 이 레이어는 OSI 모델의 전송 레이어에 매핑되며, TCP(Transmission Control Protocol)를 통한 안정적인 전송이나 UDP(User Datagram Protocol)를 통한 비 연결성 데이터그램 전송을 비롯한 통신 서비스를 관리합니다.
• 인터넷 레이어. 이 레이어는 OSI 모델의 네트워크 레이어에 해당하며 IP 패킷의 주소 지정, 라우팅, 세분화 관리를 담당합니다. 이 레이어에서는 IP(Internet Protocol) 외에 ARP, IGMP, ICMP도 작동합니다.
• 네트워크 접속 레이어. 이 레이어는 OSI 모델의 물리적 및 데이터 링크 레이어와 상호 연관되며 특정 물리적 네트워크를 통한 네트워크 데이터그램의 전송을 처리합니다.

일반적으로 OSI 모델은 보다 포괄적이고 모듈화된 프레임워크를 제공하는 반면, TCP/IP는 실용적이고 널리 도입된 보다 단순한 모델입니다.

• OSI는 모든 형태의 네트워크 통신을 포괄하고 설명하도록 설계된 프로토콜에 구애받지 않는 일반적인 모델입니다. 이와 대조적으로, TCP/IP는 특정한 통신 문제를 해결하기 위해 특정 표준 프로토콜을 기반으로 하는 기능적 모델입니다.
• OSI 모델의 모듈식 프레임워크에서 각 OSI 레이어는 고유하고 특정한 기능을 가지고 있으므로 레이어 간 프로토콜의 문제 해결 및 상호 운용성이 더 쉬워집니다. 또한 OSI는 네트워크 통신을 위한 표준화된 프레임워크를 제공하여 다양한 벤더사 제품 간의 호환성과 상호 운용성을 향상시킵니다.
• TCP/IP 모델은 오늘날 인터넷에서 사용되는 네트워크 프로토콜의 실제 구축과 밀접하게 일치합니다. 유연성과 단순성 덕분에 광범위한 규모의 네트워크와 토폴로지에 적합합니다.