TCP/IP

TCP/IP

네트워크와 네트워크를 연결하는 데 사용하는 프로토콜.

전송 제어 프로토콜(TCP : Transmission Control Protocol)과 인터넷 프로토콜(Internet Protocol)을 의미한다.

서로 다른 환경에서도 사용 가능하며 인터넷의 기본이 되는 프로토콜이다.

 

특징 

TCP/IP의 프로토콜은 표준안 회의 (IETF)에서 결정되는데 IETF에는 누구나 참여 가능하도록 오픈되어 있따.

TCP/IP에서는 프로토콜의 사양보다 실제 작동되는 프로토콜인지를 중시한다.

-> 실제 작동되는지를 중시하여 사양이 정해지기 때문에 안정성과 실용성이 타 프로토콜보다 높다.

 

RFC(Request For Commnets)

TCP/IP의 프로토콜은 IETF에 의해 표준화되고, RFC라는 도큐멘트로 인터넷에 올려진다.

RFC의 구성은 FYI(사양서,작동/운용정보 등)

RFC는 수정이 불가능하고 갱신하려면 새로운 RFC 번호를 부여하여 갱신해야한다.

 

TCP/IP 프로토콜의 표준화 흐름

1. 프로토콜 제안 -> 6개월이 넘어가도 승인이 안떨어지면 폐기

2. RFC(제안표준)으로 전환

3. RFC가 된 후 많은 기기에서 운용되면 드래프트 표준으로 전환된다.

4. 드래프트 표준이 된 후 더 많은 기기에 제공되면 표준으로 등록된다

-> 표준으로 등록된 프로토콜은 이미 많은 운용 실적을 가졌기 때문에 실용성이 높다.

TCP/IP 프로토콜 구조

응용 계층 (Application Layer)

TCP/IP 프로토콜의 범위는 응용 계층의 프로토콜까지 포함한다.

해당되는 프로토콜과 서비스는 Telnet, FTP(File Transfer Protocol), SMTP(Simple Network Transfer Protocol) 등

인터넷 메일 프로그램이나 웹 브라우저 등이 사용자가 직접 사용하는 TCP/IP의 프로토콜을 이용한 응용 프로그램들이다.

응용 프로그램들로 제공되는 서비스는 표현 계층과 세션 계층에서 정의된다.

 

전송 계층 (Transport Layer)

상위 계층에서 볼 때 두 개의 호스트간의 자료 전송을 담당하는 계층

TCP, UDP 두 종류의 프로토콜이 사용된다.

네트워크 양단의 송수신 호스트 사이에 신뢰성 있는 전송 기능을 제공한다.

OSI 모델에서 세션 계층의 일부 기능과 전송 계층에 해당한다.

시스템의 논리 주소와 포트가 있어 각 상위 계층의 프로세스를 연결하여 통신한다.

 

TCP(Transmission Control Protocol) : 전송 제어 프로토콜

송신지에서 수신지까지 문자 스트림을 전송하는데, 두 응용 계층이 서로 대화하는 것을 허용하는 신뢰성 있는 프로토콜

 

UDP(User Datagram Protocol) : 사용자 데이터그램 프로토콜

OSI 참조 모델에서 정의하는 전송 계층의 일부 역할을 무시하는 단순한 전송 프로토콜

UDP는 TCP에 비해 신뢰성이 낮으며, 흐름 제어 및 오류 검출 등의 기능이 없어 패킷을 빠르게 전송해야하는 응용 계층에서 사용한다.

 

네트워크 계층 (인터넷 계층)

TCP/IP 모델의 인터넷 계층은 OSI 참조 모델의 네트워크 계층과 비슷하여 '네트워크 계층'이라고도 한다.

인터넷 계층은 몇 가지 프로토콜을 포함하는데, 가장 중요한 프로토콜인 IP(인터넷 프로토콜)은 IP 데이터그램이라는 패킷을 만들고, 수신지에 해당하는 패킷을 전송한다.

 

기능 기능 : 송수신 호스트 사이의 패킷 전달 경로를 선택.

네트워크 계층의 주요 기능 : 라우팅, 혼잡 제어, 패킷의 분할과 병합

라우팅 : 송수신 호스트 사이의 패킷 전달 경로를 선택하는 과정

라우팅 테이블 : 네트워크 구성 형태에 관한 정보를 관리

혼잡 제어 : 혼잡의 발생을 예방하거나 제거하는 기능.

혼잡 : 네트워크에 패킷 수가 과도하게 증가하는 현상

 

패킷의 분할과 병합

상위 계층에서 내려온 데이터는 하위 계층인 MAC 계층의 프레임 구조에 정의된 형식으로 캡슐화 되어야 한다.

송신 호스트는 전송 전에 적절한 크기로 데이터를 분할하고 수신 호스트는 분할되어 수신한 데이터를 다시 병합.

 

네트워크 접속 계층 (Physical & Data Link Layer)

운영체제의 네트워크 카드와 디바이스 드라이버 등과 같이 하드웨어적인 요소와 관련되는 모든 것을 지원하는 계층

TCP/IP 모델은 대부분 하나의 네트워크나 다른 네트워크의 송신지에서 수신지까지 데이터를 주고받는데, 물리 계층과 데이터 링크 계층에서 하는 일은 LAN과 WAN을 연결하여 인터넷을 구성하는 것이다.

송신측 : 상위 계측으로부터 전달받은 패킷에 물리적 주소인 MAC 주소 정보를 가지고 있는 헤더를 추가하여 프레임 생성, 프레임을 물리 계층으로 전달

수신측 : 데이터 링크 계층에서 추가된 헤더를 제거하여 상위 계층인 네트워크 계층으로 전달

 

시스템 공간 (계층 1~4) : 운영체제에서 동작

사용자 공간 (계층 5~7) : 사용자 프로그램으로 동작

TCP/UDP : 사용자 데이터를 전송하는 전송 프로토콜

IP : 사용자 데이터를 전송하는 네트워크 계층 프로토콜

ARP : IP 주소를 MAC 주소로 변환

RARP : MAC 주소를 IP 주소로 변환

ICMP : 오류 메시지를 전송하는 프로토콜 (IP 프로토콜에 캡슐화되어 전송됨)