계층별 핵심 지도

시험 전날 밤, 혹은 면접 전날 아침에 펼쳐보기 좋은 한 장짜리 요약입니다. 계층마다 핵심 키워드와 한 줄 기억을 정리했습니다. 깊이보다 연결이 중요합니다. 각 계층이 어떤 문제를 해결하고, 아래위 계층과 어떻게 이어지는지 느끼면서 읽어 주세요.

계층별 핵심 요약표

물리 계층 — 신호로 변하는 순간

0과 1이라는 추상적인 비트가 실제 세계의 신호로 변하는 경계입니다. 전압 변화, 빛의 점멸, 전파의 변조. 어떤 매체를 쓰느냐에 따라 대역폭, 감쇠, 간섭의 특성이 달라집니다. 이 계층이 없으면 나머지 모든 계층의 약속은 허공에 뜬 이론에 불과합니다.

핵심 개념: 아날로그-디지털 변환, 변조(AM/FM/PM), 대역폭, 나이퀴스트·섀넌 한계, 유선(UTP, 광섬유)과 무선(2.4GHz, 5GHz).

데이터링크 계층 — 옆집까지 안전하게

같은 네트워크 안에서 프레임을 안전하게 전달하는 역할입니다. MAC 주소로 옆 장비를 찾고, ARP로 IP 주소를 MAC 주소로 변환합니다. 스위치는 MAC 주소 테이블로 목적지 포트를 골라 전달합니다. 충돌을 피하는 CSMA/CD, 무선에서의 CSMA/CA도 이 계층의 이야기입니다.

핵심 개념: MAC 주소, ARP, 이더넷 프레임 구조, 스위치, VLAN, 충돌 도메인.

네트워크 계층 — 지도를 들고 달리다

서로 다른 네트워크를 연결하는 라우터가 주인공입니다. IP 주소는 위치 정보를 담고, 서브넷 마스크로 네트워크와 호스트 부분을 구분합니다. 라우팅 프로토콜은 최적 경로를 계산하고, NAT는 사설 IP를 공인 IP로 변환합니다. IPv6는 주소 고갈 문제의 해답입니다.

핵심 개념: IPv4/IPv6, 서브넷팅, CIDR, 라우팅 테이블, OSPF/BGP, NAT, ICMP, TTL.

전송 계층 — 약속을 지키는 계층

포트 번호로 프로세스를 구분하고, TCP로 신뢰할 수 있는 데이터 전달을 보장합니다. 3-way 핸드셰이크로 연결을 맺고, 슬라이딩 윈도우로 흐름을 조절하고, 혼잡 제어로 네트워크 과부하를 막습니다. 빠르지만 보장이 없는 UDP는 실시간 통신에 적합합니다.

핵심 개념: 포트 번호(0~65535), TCP 3-way 핸드셰이크, 시퀀스·ACK 번호, 슬라이딩 윈도우, 혼잡 제어(슬로우 스타트, AIMD), UDP.

응용 계층 — 사람과 네트워크가 만나는 곳

우리가 매일 쓰는 서비스들이 여기서 동작합니다. HTTP는 웹 문서를 주고받고, DNS는 이름을 주소로 바꾸고, SMTP와 IMAP은 이메일을 전달합니다. 각 프로토콜은 아래 계층에 TCP 또는 UDP를 골라 얹습니다.

핵심 개념: HTTP 메서드(GET/POST/PUT/DELETE), 상태 코드(200/301/404/500), DNS 계층 구조, HTTPS(HTTP + TLS), FTP(21), SSH(22), SMTP(25), HTTP(80), HTTPS(443).

외우지 말고 이해하라

이 표는 시험장에서 기억을 되살리는 도구입니다. 하지만 진짜 가치는 외운 숫자에 있지 않습니다. 왜 계층이 나뉘었는지, 각 계층이 어떤 문제를 독립적으로 해결하는지, 그리고 계층들이 어떻게 협력해 인터넷이라는 거대한 기계를 돌리는지, 그 감각이 오래 남는 지식입니다.