OSI 계층별 기능(2) - 세션, 표현, 응용 계층

 

1. 세션 계층(Session Layer)

 양 종단 간의 실질적인 연결을 설정하고 유지하는 역할은 전송 계층에 있지만, 세션 계층은 사용자 중심의 논리적 연결 서비스를 제공합니다. 이때 사용자 중심의 논리적 연결을 세션이라고 하며, 응용 프로그램에 따라 다양한 세션을 구성할 수 있습니다. 예를 들어, 파일 전송 중에 전송이 중단되었을 경우 이어서 전송할 수 있는 기능이나, 세션의 전송 모드(전이중, 반이중, 단방향 전송 모드)를 선택하는 것이 세션 계층의 주요 기능에 해당합니다.

전이중(Full-Duplex)	송수신이 동시에 이루어지는 모드	전화 통화, 이더넷
반이중(Half-Duplex)	송신과 수신이 번갈아가며 이루어지는 모드	무전기, CB 라디오
단방향(Simplex)	데이터 전송이 한 방향으로만 이루어지는 모드	TV 방송, 키보드 입력

 

 세션 계층의 신뢰성은 세션을 여러 하위 세션을 나누어 그 세션을 흐름 속에 검사점(Check Point)을 끼워 넣음으로써 확보된다. 검사점은 문제가 발생한 경우 처음부터 다시 시작하지 않고 일정한 단계로 되돌아 갈 수 있도록 동기화(Synchronization)를 제공한다.

검사점	데이터 전송 과정에서 특정 시점에 상태를 기록하여, 문제가 발생했을 때 그 지점으로 돌아갈 수 있게 하는 기능 효율적인 오류 복구와 데이터 무결성을 보장함 ex. 데이터 전송 중간에 설정된 중간 상태
동기화	데이터 전송의 정확성과 일관성을 유지하기 위해 시스템 간의 상태를 일치시키는 과정 데이터의 흐름을 조절하고, 오류 발생 시 복구를 용이하게 함 ex. 파일 전송 중 상태를 맞추기 위한 신호

 

 세션 계층 기능을 수행하는 대표적인 것으로 NFS(Networks File System), SQL(Standard Query Language), RPC(Remote Procedure Call) 등이 있다.

NFS	네트워크를 통해 파일을 공유하고 접근할 수 있게 해주는 프로토콜 원격 파일 시스템을 로컬처럼 사용할 수 있도록 지원 서버와 클라이언트 간에 파일을 공유하는 환경에서 사용
SQL	관계형 데이터베이스 관리 시스템에서 데이터 베이스를 정의하고 조작하기 위한 표준 언어 데이터 쿼리, 업데이트, 삭제 및 데이터베이스 스키마 관리 데이터베이스에 저장된 정보를 검색하거나 관리할 때 사용
RPC	네트워크를 통해 원격 시스템에서 프로시저(함수)를 호출할 수 있게 해주는 프로토콜 프로세스 간 통신을 통해 원격 함수 호출을 지원 클라이언트가 서버의 서비스를 요청할 때 사용

 

2. 표현 계층(Presentation Layer)

 컴퓨터 시스템은 문자, 숫자 등의 코드화에서 서로 다른 방법을 사용할 때가 있다.

 

 

 표현 계층은 이러한 내부적 표현 차이가 있는 데이터 간의 교환이 가능하도록 하는 기능을 수행한다. 즉, 두 장치가 서로 다르게 사용하는 코드들에 대해 번역을 수행하여, 일관되게 전송 데이터를 이해할 수 있도록 한다. 예를 들어, EBCDIC 코드를 ASCII 코드로 변환하거나, 텍스트로 도착한 데이터를 팝업 윈도우 형태로 변환하여 표현하는 것이 표현 계층의 기능 중 하나이다. 또한, 표현 계층은 데이터의 암호화 및 복호화 기능도 지원합니다. 예를 들어, 무선 전화 기지국은 데이터를 도청으로부터 보호하기 위해 암호화 알고리즘을 사용하는데, 이 데이터는 목적지의 응용 계층에 도달하기 전에 표현 계층에서 해독된다.

EBCDIC	Extended Binary Coded Decimal Interchange Code의 약자로, IBM에서 개발한 문자 인코딩 방식 주로 IBM 메인프레임 및 대형 컴퓨터에서 사용 비트 수 : 8비트 (1바이트), 문자 수 : 256 문자(0~255)  숫자, 대문자, 특수 문자 및 제어 문자를 포함 2진수 인코딩 (각 문자에 대해 고유한 8비트 패턴을 할당) 대개 대형 시스템 간의 데이터 전송에서 사용
ASCII	American Standard Code for Information Interchange의 약자로, 문자 및 제어 기호를 표현하는 표준 인코딩 방식 비트 수 : 7비트 (1바이트, 확장 시 8비트), 문자 수 : 128 문자 (0~127) 및 확장 ASCII로 256 문자까지 사용 가능 대부분의 컴퓨터 시스템과 통신 장비에서 광범위하게 사용 알파벳, 숫자, 구두점 및 제어 문자를 포함 2진수 인코딩 (각 문자에 대해 고유한 7비트 패턴을 할당) 네트워크 및 다양한 장치 간의 데이터 전송에 널리 사용

 

 또한, 표현 계층은 전송을 보다 효율적으로 하기 위해 데이터 압축 및 해제 기능을 수행한다. 대표적인 압축 기법으로는 GIF(Graphics Interchange Format), JPEG(Joint Photographic Experts Group), MPEG(Moving Picture Experts Group), AVI(Audio Video Interleave) 등이 있다.

GIF	무손실 압축, 256색 지원 간단한 애니메이션, 웹 이미지
JPEG	손실 압축, 고해상도 이미지 디지털 사진, 웹 이미지
MPEG	비디오 및 오디오 압축 비디오 파일 포맷, 스트리밍 서비스
AVI	오디오 및 비디오 동시 저장 영화 및 TV 프로그램 저장

 

 

3. 응용 계층(Application Layer)

 응용 계층은 OSI 모델의 최상위 계층으로, 사용자가 네트워크에 접속할 수 있도록 사용자 인터페이스를 제공한다. 이 계층은 하부 계층의 복잡한 기능을 추상화하여 사용자가 쉽게 통신 서비스에 접근할 수 있도록 돕는 애플리케이션 형태로 나타난다다. 대표적인 응용 프로그램으로는 월드 와이드 웹(WWW), 전자우편, 원격 파일 접근 서비스, 디렉토리 서비스 등이 있습니다.

 

 일반적으로 응용 계층에서는 데이터 전송을 위한 헤더나 트레일러를 추가하지 않으며, 주로 데이터의 형식과 처리 방식에 중점을 두어 사용자의 요구에 맞는 서비스를 제공한다.

 

 

 OSI 모델의 세션 계층부터 응용 계층까지의 내용은 데이터 통신의 복잡한 과정을 체계적으로 이해하고 관리하는 데 필수적인 역할을 한다. 세션 계층은 사용자 간의 논리적 연결을 설정하고 유지하며, 데이터 전송의 신뢰성을 높이기 위해 검사점을 도입하여 흐름을 관리한다. 표현 계층은 서로 다른 데이터 표현 방식 간의 변환을 통해 원활한 데이터 교환을 가능하게 하며, 데이터의 암호화 및 압축 기능을 지원하여 전송의 효율성을 높인다. 마지막으로 응용 계층은 최상위 계층으로서 사용자 인터페이스를 제공하여 사용자가 네트워크 서비스에 쉽게 접근할 수 있도록 돕는다.

 

 이러한 계층 구조는 각 계층이 특정한 기능을 수행하며 상호작용함으로써, 복잡한 네트워크 통신을 보다 효율적이고 안정적으로 만들어 준다. 이를 통해 다양한 네트워크 응용 프로그램이 원활하게 작동하며, 사용자에게 편리한 서비스를 제공한다.