네, 반갑습니다. 오늘 이 영상을 끝까지 보신 후엔 프로토콜이 무엇인지, 그리고 OSI 7 레이어가 무엇인지를 알게 됩니다.

우리가 지난 시간에 네트워크에 대해서 배웠잖아요. 이 네트워크는 컴퓨터나 기타 기기들이 리소스를 공유하거나 데이터를 주고받기 위해서 유선 혹은 무선으로 연결되는 통신 체계라고 배웠습니다.

그러면 이 네트워크는 다양한 기능들을 가지고 있는데요.

몇 가지를 살펴보면, 먼저 얘는 애플리케이션 목적에 맞는 통신 방법을 제공하고요.

또 신뢰할 수 있는 데이터 전송 방법을 제공합니다.

그리고 네트워크 간에 최적의 통신 경로를 결정해서 그렇게 결정된 경로를 바탕으로 목적지로 데이터를 전송하고요.

그렇게 목적지로 데이터를 전송하기 위해서는 여러 노드들을 거치게 될 텐데, 이때 각 노드 사이의 데이터를 전송하는 역할도 네트워크가 수행하게 됩니다.

그래서 네트워크는 이렇게 다양한 기능들을 수행하는데요.

자, 그러면 우리가 한번 생각을 해봅시다.

네트워크가 존재하는 이유는 통신할 수 있도록 하기 위해서 존재하는 거잖아요.

그러면 지금까지 살펴본 이런 네트워크의 통신 기능들이 제대로 동작하기 위해서는 그 통신에 참여하는 참여자들 사이에서 어떤 약속된 통신 방법이 있어야 할 겁니다.

당연한 얘기겠죠? 통신이라는 것이 혼자 하는 것이 아니라 상대방이 있고 상대방과 나 사이에서 통신을 하는 거기 때문에 나와 상대방이 제대로 통신이 되려면 어떤 약속된 통신 방법이 있어야만 제대로 통신이 될 수 있는 겁니다.

우리 사람과 사람 사이에서도 대화가 되려면 기본적으로 언어가 같아야 되잖아요.

예를 들어서 이렇게 무엇을 도와드릴까요?

한국어로 물어봤는데 상대방이 이렇게 영어로 대답한다면 그러면 이제부터는 제대로 된 대화가 되지 못할 겁니다.

하지만 만약에 이분이 한국어로 이렇게 대답을 한다면 그러면 이때부터는 정상적인 대화가 진행될 수 있겠죠?

그래서 사람과 사람 사이에서도 제대로 된 대화가 되려면 같은 언어를 사용해야 되는 것처럼 네트워크 상에서 통신할 때도 마찬가지로 어떤 약속된 통신 방법이 있어야만 제대로 된 통신이 진행될 수 있을 겁니다.

그래서 이렇게 네트워크 통신을 하기 위해서 통신에 참여하는 주체들이 따라야 하는 형식, 절차, 규약이 존재를 하는데요.

예를 뭐라고 하냐면 네트워크 프로토콜이라고 합니다.

그러니까 이 네트워크 상에서 통신을 하기 위해서는 이 네트워크 프로토콜에 따라서 통신을 해야 되는 거죠.

자, 그러면 우리가 살펴봤던 네트워크의 이 기능들은 결국은 네트워크 프로토콜을 통해서 동작하게 되는데요.

여기서 우리가 하나 생각해 볼 부분이 있습니다.

과연 네트워크가 가지고 있는 이 모든 기능을 단 하나의 프로토콜로 구현할 수 있을까요?

조금만 생각을 해보면 구현할 수 없다라는 것을 알 수 있습니다.

어떻게 보면 당연한 얘기겠죠. 네트워크의 모든 기능을 단 하나의 프로토콜로 구현하겠다는 것은 마치 우리가 백엔드 애플리케이션을 개발하는데 그 애플리케이션의 모든 기능을 하나의 클래스 파일 안에서 다 구현하겠다는 것과 똑같은 겁니다.

사실 그건 말이 안 되는 거잖아요.

만약 그렇게 구현한다면 유지보수도 너무 힘들어지고 새로운 기능 추가하는 것도 쉽지가 않을 거예요.

그러면 어떻게 해야 되냐? 바로 모듈화를 해야 됩니다. 모듈화라는 것은 기능별로 분리시켜서 구현을 한다, 그런 의미를 가지고 있거든요.

그래서 지금 네트워크에서는 이렇게 다양한 기능들이 존재하니까 모듈화를 통해서 기능별로 분리시켜서 구현을 하는 게 좋겠다, 이런 생각이 드는 거죠.

자, 그러면 한 가지 의문이 떠오릅니다. 어, 어떻게 모듈화를 하지?

그러니까 이 기능들을 나누기는 할 건데 어떤 구조로 나눌 건지 이런 의문이 이제 드는 거죠.

그래서 이제 곰곰이 생각을 하다가 가만히 이 네트워크들이 가지고 있는 기능들을 좀 살펴봤어요.

그런데 보니까 지금 이 기능, 어플리케이션 목적에 맞는 통신 방법을 제공하는 이 기능은 어플리케이션 사이에서 필요한 기능입니다.

그리고 신뢰할 수 있는 데이터 전송 방법을 제공하는 기능은 이제 이 어플리케이션 사이에서 어떻게 안정적으로 데이터를 전송할지와 관련된 기능입니다.

그리고 목적지로 데이터를 전송하는 이 기능은 이 어플리케이션이 동작하고 있는 호스트 사이에서 어떻게 하면 실제로 데이터를 목적지까지 보낼지 이것과 관련된 기능이고요.

노드 사이의 데이터 전송과 관련된 기능은 이렇게 목적지까지 데이터를 보낼 때 여러 노드들을 거치게 될 거잖아요.

그러면 노드와 노드 사이에는 어떻게 데이터를 전송할 것인가 이것과 관련된 기능입니다.

자, 그러면 지금까지 이렇게 네트워크가 제공하고 있는 다양한 기능들을 살펴보니까 얘가 지금 어떤 특성이 있잖아요.

어떤 특성이 있냐면 각 기능들이 계층별로 동작하는 것 같은 거죠.

그러니까 애플리케이션끼리 동작하는 것 같고 또 애플리케이션에서 어떻게 안정적으로 데이터를 보낼지, 그리고 또 실제로 어떻게 여기까지 데이터를 보낼지, 그다음에 데이터를 보내는 동안 각 노드 사이에서 어떻게 또 데이터를 보낼지, 이렇게 뭔가 기능들이 계층별로 동작하는 것 같은 거죠.

그래서 이제 이 네트워크 기능을 계층 구조로 모델링을 하게 되고요.

그렇게 해서 나온 모델이 바로 OSI 모델입니다.

얘는 총 7개의 계층으로 모델링을 했고요, 보편적인 네트워크 구조를 모델링한 것이라고 보시면 되겠습니다.

그리고 이 OSI 모델 말고도 또 다른 유명한 모델이 하나 있는데요.

얘는 4개의 계층으로 구성이 되어 있고요, 인터넷에 특화된 네트워크 구조를 모델링한 것이라고 보시면 되겠습니다.

그러면 일반적으로 우리가 백엔드 개발을 할 때 혹은 문서를 읽을 때는 보통 이 OSI 모델을 가지고 많이 얘기를 하거든요.

그래서 이제 이 모델을 집중적으로 살펴보도록 하겠습니다.

자, 이 OSI 모델은 총 7개의 계층을 가지고 있다고 했는데요.

가장 아래에는 피지컬 레이어가 있고요. 그 다음은 데이터 링크 레이어, 그 다음은 네트워크 레이어, 트랜스포트 레이어, 세션 레이어, 프레젠테이션 레이어, 어플리케이션 레이어까지 이렇게 총 7개의 레이어로 구성이 되어 있습니다.

그러면 이렇게 각 레이어를 이름을 불러 줄 수도 있지만 편의를 위해서 넘버링을 할 수가 있는데요.

아파트에서 층수를 세듯이 그렇게 넘버링을 하면 됩니다.

그래서 가장 아래에서부터 L1, L2, L3, L4 주주주주 해서 L7까지 그렇게 불러주시면 되고요.

그러면 지금 이렇게 레이어들이 나눠져 있으니까 이제 이 각각의 레이어에서 각각의 위치에 맞게 프로토콜이 세분화되어서 구현이 된다고 보시면 되겠습니다.

그리고 여기서 또 중요한 특징이 있는데요.

각 레이어의 프로토콜은 하위 레이어의 프로토콜이 제공하는 기능을 사용해서 동작을 하게 됩니다.

그러니까 이게 무슨 말이냐면 네트워크 레이어에서 구현된 프로토콜은 바로 그 아래에 있는 데이터 링크 레이어에 구현된 프로토콜을 사용해서 자신의 기능을 구현을 하게 된다는 겁니다.

마찬가지로 이 트랜스포트 레이어에 있는 프로토콜도 네트워크 레이어에 존재하는 프로토콜을 사용해서 자신의 기능을 구현을 하게 되는 거죠.

자, 그러면 이제부터 이 각각의 레이어가 어떤 기능을 담당하고 있는지를 간략하게 살펴보도록 하겠습니다.

먼저 이 어플리케이션 레이어는 어플리케이션 목적에 맞는 통신 방법을 제공합니다.

그래서 대표적인 프로토콜로는 HTTP, DNS, SMTP, FTP가 있고요.

얘네들 말고도 정말로 많은 정말로 다양한 프로토콜이 애플리케이션 레이어에 존재합니다.

그래서 만약에 이 어플리케이션이 여기에 있는 이 어플리케이션과 통신을 통해서 사용자에게 웹페이지를 보여주고 싶다면 그때는 이 두 개의 어플리케이션이 HTTP 프로토콜을 사용해서 통신을 하면 되고요.

그게 아니라 파일을 서버에 업로드하고 또 다운로드하는 어플리케이션을 만들고 싶다.

그러면 FTP라는 프로토콜을 사용하면 되고요. 만약에 youtube.com처럼 이런 도메인을 IP 주소로 바꾸고 싶다면 DNS라는 프로토콜을 사용하면 됩니다.

그리고 이메일을 주고받는 기능을 구현하고 싶다면 그때는 SMTP 프로토콜을 사용하면 되고요.

그래서 이 어플리케이션 레이어는 어플리케이션 목적에 맞는 통신 방법을 제공하고요.

얘는 이 어플리케이션 간의 통신 방법을 결정하는 레이어기 때문에 실제로 이 둘 사이에서 어떻게 데이터가 오고 가게 만들 것인지는 얘의 관심사가 아닙니다.

실제로 어떻게 데이터를 이쪽으로 보낼 것인가, 혹은 이쪽으로 데이터를 보낼 것인가는 그 아래 레이어 어딘가에서 구현하는 기능인 거고요.

그 기능을 얘는 사용만 하면 되는 거죠.

자, 그러면 보면 이제 다음 레이어로 넘어가 보겠습니다.

이 프레젠테이션 레이어는 애플리케이션 간의 통신에서 메시지 포맷을 관리하는 레이어입니다.

그래서 만약에 이쪽에서 이쪽으로 데이터를 보낸다고 했을 때 어떤 캐릭터 셋으로 인코딩했는지에 따라서 받는 쪽에서는 그 캐릭터 셋으로 디코딩을 해줘야 되고요.

만약에 보내는 쪽에서 보안 이슈로 암호화를 해서 보냈다면 이 받는 쪽에서는 그 암호화된 데이터를 복호화를 해서 다시 읽을 수 있도록 만들어 줘야 되고요.

그 다음에 만약에 보내는 쪽에서 데이터를 압축해서 보냈다면 받는 쪽에서는 압축을 풀어야만 원래의 데이터를 볼 수가 있을 겁니다.

그래서 이 프레젠테이션 레이어는 애플리케이션 간의 통신에서 메시지 포맷을 관리하는 레이어라고 보시면 되고요.

그다음에 세션 레이어는 애플리케이션 간의 통신에서 세션을 관리하는 레이어라고 보시면 됩니다.

현업에서 지금 개발하고 계시는 분들 중에서는 이 RPC로 개발하시는 분들도 계실 텐데요.

이 RPC가 이 세션 레이어에서 동작한다고 보시면 되겠습니다.

자, 그러면 지금까지 이렇게 3개의 레이어를 살펴봤는데요.

이번에는 애플리케이션과 관련된 기능을 담당한다고 보시면 되겠습니다. 사실 제 개인적으로는 이렇게 3개로 나눠서 보기보다는 하나로 묶어서 이 전체를 애플리케이션 레이어로 보는 게 더 좋다라고 생각을 합니다.

왜냐하면 이렇게 딱딱 기능을 구분 지어서 보기에는 조금 애매한 경우가 있거든요.

그래서 저는 그냥 이렇게 하나를 합쳐서 애플리케이션 레이어라고 보는 게 더 낫지 않나 그렇게 생각을 합니다.

자, 어쨌든 이어서 다음 레이어로 가볼게요.

자, 트랜스포트 레이어는 애플리케이션 간의 통신을 담당합니다.

그래서 이 레이어에서는 실제로 목적지 애플리케이션으로 데이터를 전송하는 일이 일어나고요.

그러면 이 애플리케이션에서 이 애플리케이션으로 데이터를 보낼 때 어떻게 데이터를 보낼 것인가와 관련해서 두 가지 중요한 프로토콜이 있는데요.

먼저 안정적이고 신뢰할 수 있는 방식으로 데이터를 전송하는, 그래서 데이터가 전송되는 것을 보장하는 프로토콜이 있는데 이 프로토콜이 바로 TCP고요.

그게 아니라 데이터가 중간에 유실될 수도 있고 데이터를 보내는 순서대로 받는 쪽에서 받지 못할 수도 있지만 어쨌든 해당하는 애플리케이션으로 데이터를 보낼 수 있는 프로토콜이 있는데 그게 바로 UDP입니다.

그래서 이 트랜스포트 레이어는 목적지 애플리케이션의 데이터를 전송하기 위해서 어떤 식의 통신을 할 것이냐, 이것을 결정하는 레이어고요.

실제로 보내려는 데이터가 어떻게 목적지까지 찾아가게 만들 것인지에 대한 것은 예의 관심사가 아닙니다.

이 목적지까지 찾아가게 만드는 이 기능은 바로 아래에 있는 네트워크 레이어가 담당하는 기능이라서 이 트랜스포트 레이어는 그 기능을 사용을 해서 실제로 어떤 방식으로 어플리케이션까지 데이터를 전달할 것이냐 이것을 구현하고 또 담당하는 레이어라고 보시면 되겠습니다.

그러니까 핵심은 이 레이어도 바로 아래 레이어에서 제공하는 기능을 사용해서 자신의 기능을 구현하게 된다는 거죠.

자 그러면 네트워크 레이어는 방금 말씀드렸던 것처럼 호스트 간의 통신을 담당합니다.

그러니까 이제 이 어플리케이션에서 이 어플리케이션으로 데이터를 보내려면 이 호스트로 데이터를 보내야 되는 거잖아요.

그래서 목적지 호스트로 데이터를 전송하는 역할을 이 네트워크 레이어가 담당을 하고요.

이때 이 목적지 호스트의 IP 주소를 활용해서 데이터를 전송하게 되는 겁니다.

그러면 이제는 실제로 데이터를 목적지까지 찾아가게 만들어야 되기 때문에 네트워크를 이루고 있는 이런 라우터 같은 장치들도 이렇게 네트워크 레이어의 기능을 구현을 해줘야 되는 거죠.

[입문용] 프로토콜과 OSI 7 layer 설명! 네트워크의 기능들이 어떻게 구조화 돼서 동작하는지를 설명합니다! 👍

8년차 백엔드 개발자가 배워서 남주려고 만든 채널이에요

알기 쉽게 설명합니다

함께 성장했으면 좋겠어요 :)


#컴공맛집 #백엔드전문채널


[입문용] 프로토콜과 OSI 7 layer 설명! 네트워크의 기능들이 어떻게 구조화 돼서 동작하는지를 설명합니다! 👍

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