[네트워크] OSI 7계층 면접 질문 및 답변 정리

 

• OSI 7계층이란 무엇이죠?

OSI 7계층은 국제표준화기구에서 데이터가 송수신되는 과정을 7개의 계층으로 나눠 정리한 것입니다. 1계층인 물리 계층부터 시작해, 데이터링크 계층, 네트워크 계층, 전송 계층, 세션 계층, 프레젠테이션 계층, 애플리케이션 계층으로 나뉘어 있습니다.

 

각 계층에 대해 간단하게 설명드리겠습니다. 1계층인 물리 계층은 데이터를 전기적 신호로, 혹은 전기적 신호를 데이터로 변환하는 과정이 이뤄집니다. 2계층인 데이터링크 계층은 네트워크 상에서 데이터가 송수신될 때  이동하는 각 노드들의 간 데이터의 신뢰성을 보장합니다. 3계층인 네트워크 계층은 데이터가 송수신되는 각 컴퓨터에 주소를 부여하고, 네트워크 상에서 데이터가 이동하는 경로를 설정합니다. 4계층인 전송 계층은 데이터가 도착한 엔드포인트 간의 데이터의 신뢰성을 보장합니다. 5계층인 세션 계층에서 두 엔드포인트 간의 연결이 이뤄진 후에, 6계층인 프레젠테이션 계층에서 데이터를 사용하기 위한 데이터 암호화 및 복호화, 압축 등의 작업이 이뤄집니다. 이 과정을 거쳐 7계층인 애플리케이션 계층에서 데이터를 사용할 수 있습니다

 

• 데이터링크 계층과 전송 계층 둘 다 데이터에 대한 신뢰성을 보장하는데, 이 두 계층의 차이가 무엇이죠?

데이터링크 계층을 네트워크 상에서 데이터가 이동할 때 여러 노드를 거치는데, 각 노드들 간의 데이터의 신뢰성을 제공하고 있습니다. 전송 계층은 각 노드를 거쳐 엔드포인트에 데이터가 도달했을 때 데이터의 신뢰성을 제공하고 있습니다.

 

이 두 계층은 데이터의 신뢰성을 보장하는 방법도 다른데, 데이터링크 계층은 이진 나눗셈 기반의 오류 제어를 제공하고, 전송 계층은 패리티 비트를 이용한 오류 제어를 제공하고 있습니다. 특히 전송 계층은 TCP 프로토콜을 이용해 두 엔드포인트 간의 데이터의 흐름 및 혼잡도 또한 제어할 수 있습니다.

 

• 7계층에서 사용되는 프로토콜을 아는 대로 말씀해주세요.

웹 상에서 데이터를 송수신할 때 이용하는 HTTP, HTTPS, 메일을 송수신할 때 이용하는 SMTP, POP3, IMAP,  파일을 송수신할 때 이용하는 FTP 등이 있습니다.

 

• 라우터는 어느 계층에서 사용되나요?

라우터는 IP번호를 이용해 네트워크 상에서 데이터가 이동할 때 각 노드들 간의 경로를 찾기 위한 하드웨어 장비입니다. 따라서 3계층인 네트워크 계층에서 사용됩니다.

 

• TCP는 어느 계층에서 사용되나요?

TCP는 4계층인 전송 계층에서 사용됩니다. TCP는 데이터를 송수신하는 두 컴퓨터 간의 데이터의 신뢰성을 보장하는 핵심 프로토콜이며, 전송 계층에서 사용되는 또 다른 프로토콜로 데이터의 신뢰성 체크에 대한 기능을 덜은 UDP가 있습니다.

 

• OSI 7계층에서 제공 중인 캡슐화에 대해 알고 계시나요?

캡슐화는 송신하려는 데이터가 상위 계층에서 하위 계층을 지나면서 새로운 데이터로 거듭나는 것을 의미합니다. 7계층에서 송신해야 할 데이터를 받아 4계층인 전송 계층에서 TCP 프로토콜과 Port 번호를 포함한 헤더를 붙여 세그먼트라는 새로운 단위의 데이터가 됩니다. 그다음 3계층인 네트워크 계층에서 IP 주소를 포함한 헤더를 붙여 패킷이라는 새로운 데이터 단위를 가지고, 2계층인 데이터링크 계층에서 MAC 주소를 포함한 헤더를 붙여 프레임이라는 새로운 데이터 단위가 됩니다. 결과적으로 상위 계층의 데이터를 감싸는 형태로 데이터가 만들어지고, 이것을 캡슐화라고 부르는 것입니다.

 

• Port 번호는 어떤 기능을 하나요?

포트 번호는 엔드포인트에 데이터가 도착했을 때 어떤 프로세스로 데이터를 전달해야 할지 결정짓습니다. 일반적으로 어떤 프로토콜을 이용하냐에 따라 포트 번호가 달라지며, 대표적인 프로토콜로 80번 포트를 사용하는 HTTP, 443번 포트를 사용하는 HTTPS 등이 있습니다. 

 

• IP 주소와 MAC 주소에 대해 알고 계시나요?

네, IP 주소는 네트워크 상에서 데이터가 송수신되는 컴퓨터를 찾아가기 위해 사용되는 주소입니다. MAC 주소는 해당 네트워크, 즉 동일한 IP 그룹에 도착했을 때 각 클라이언트를 구분하기 위한 물리적 주소입니다. MAC 주소는 전 세계에서 하나밖에 없는 주소로, 제조사 번호와 일련번호로 구성되어 있습니다.

 

실생활에서 택배가 이동하는 과정에 비유했을 때, 택배가 도착해야 하는 주소를 보고 택배 물류 구역을 정하고, 정확한 아파트 주소와 동호수에 택배를 이동시킵니다. 이러한 택배가 도착해야 하는 주소를 IP 주소라고 할 수 있고, 도착한 택배가 어떤 사람에게 전달되어야 하는지 마저 판단해야 하므로, 받는 사람 이름을 MAC 주소라고 할 수 있습니다.

 

• IP 주소가 필요한 이유가 무엇인가요?

IP 주소는 네트워크 상에서 사용되는 논리적 주소이고, MAC 주소는 각 통신기기에 부여된 세상에서 유일한 물리적 주소입니다. IP 주소는 각 엔드포인트에 주소를 부여하고, 네트워크 상에서 경로를 찾아가기 위해 사용되는데, 이 주소는 엔드포인트의 집합, 혹은 집합의 집합을 나타내기 때문에, 점차 더 좁은 범위의 주소로 범위를 제한할 수 있습니다. 만약 MAC 주소만 이용한다면 각 노드를 지날 때마다 전 세계에 있는 모든 MAC 주소를 조회해야 합니다. 하지만 IP 주소를 통해 점차 좁은 범위의 집합으로 주소를 조회하기 때문에 효율적인 통신을 할 수 있습니다.

 

• MAC 주소가 필요한 이유가 무엇인가요?

IP 주소는 네트워크 상에서 사용되는 논리적 주소이고, MAC 주소는 각 통신기기에 부여된 세상에서 유일한 물리적 주소입니다. 라우터나 공유기 같은 장비들은 연결된 엔드포인트를 관리하기 위해 서로 다른 번호를 붙입니다. IP 번호는 변경될 수 있고, 매번 달라지기 때문에 주민등록번호 기능을 하는 MAC 주소를 이용해야 합니다.

 

• IP와 MAC 주소 둘 다 필요한 이유가 무엇인가요?

전 세계에서 유일한 값을 가지는 MAC 주소만을 이용해 통신을 할 수 있지만, 효율적인 통신을 하지 못하기 때문에 IP 주소와 MAC 주소를 둘 다 사용하는 것입니다. IP 주소는 엔드포인트의 집합 혹은 집합의 집합을 나타냅니다. 따라서 각 노드를 지나면서 점차 좁은 범위의 주소로 제한할 수 있고, 매번 달라지는 IP 주소를 대신해 MAC 주소를 이용해 마지막 노드에서 엔드포인트를 찾아갈 수 있는 것입니다.