TCP / IP 프로토콜 구조

인터넷을 통해 통신을 수행하는 개체는 크게 종단 시스템과 라우터로 나뉠 수 있다.

종단 시스템(end_system)

- 최종 사용자를 위한 애플리케이션을 수행하는 주체가 되며, 인터넷에 연결된 PC, 

  워크스테이션, PDA, 휴대폰등이 여기에 속한다. 

- 개방형 시스템 간 상호접속(OSI)에서 규정한 모든 계층(7계층)을 갖춘 시스템이다.

   네트워크에서 서로 통신하는 송신 시스템과 수신 시스템을 말하고, 보통 LAN에서는 station

   (국), WAN에서는 host(주 컴퓨터)라 불리기도 한다.

라우터(router)

- 종단 시스템이 속한 네트워크와 다른 네트워크를 연결함으로써 서로 다른 네트워크에 속한 

  종단 시스템끼리 상호 데이터를 교환할 수 있도록 하는 장비이다.

- 서로 다른 네트워크를 중계해주는 장치

- 보내지는 송신정보에서 수신처 주소를 읽어서 가장 적절한 통신통로를 지정하고,

다른 통신망으로 전송하는 장치를 말한다. 유지 보수가 용이하며, 대규모 통신망을 쉽게 구성할 수 있으며,  다양한 경로를 따라 통신량을 분산시킬 수 있다.

 

프로토콜(Protocol)

- 컴퓨터끼리 또는 컴퓨터와 단말기 사이등에서 정보교환이 필요한 경우에, 이를 원활하게 하기 위해서 정한 여러가지 통신 규칙과 방법에 대한 약속, 즉 통신의 규약을 의미한다.

- 종단 시스템과 라우터간, 라우터와 라우터, 종단 시스템과 종단 시스템간 통신을 수행하기   위해서는 절차를 따라야 하는데 이를 프로토콜(protocol)이라고 부른다.

 

인터넷에서 사용하는 핵심적인 프로토콜은 TCP / IP로, 이를 포함한 각종 프로토콜을 총칭해서  TCP / IP 프로토콜이라고 부른다.

TCP / IP 프로토콜은 일반적으로 운영체제에서 그 구현을 제공하며, 일반 애플리케이션은 운영체제가 제공하는 TCP / IP 프로토콜 서비스를 사용하여 통신을 수행하게 된다.

TCP/IP 프로토콜 구조

애플리케이션 계층

전송 계층

인터넷 계층

네트워크 액세스 계층

애플리케이션 계층 -> TELNET, FTP, HTTP, SMTP, MIME, SNMP

전송 계층 -> TCP / UDP

인터넷 계층 -> IP

네트워크 액세스 계층 -> 디바이스 드라이버 네트워크 하드웨어

네트워크 액세스 계층(network access layer)

- 물리적인 네트워크를 통한 실제적인 데이터 전송을 담당한다.

- 구성요소는 데이터 송수신하는 네트워크 하드웨어, 운영체제가 제공하는 디바이스 드라이버

  가 있다.            

- 하드웨어적으로 정의된 물리적 주소(physical address)를 사용하여 통신을 수행한다.

  이러한 물리주소는 네트워크방식에 따라서로 다르며, 일반적으로 서로 상호 호환되지 않음

- 흔히 사용되는 이더넷(Ethernet)에서는 48비트 물리 주소를 사용한다.

인터넷 계층(Internet Layer)

- 네트워크 액세스의 도움을 받아서 전송 계층이 내려보낸 데이터를 종단 시스템까지 전달하는 역할을 한다. 

네트워크 액세스와 마찬가지로 여기에서도 주소를 지정하는 방법이 필요하다.

인터넷 계층에서는 물리 주소를 사용하지않고 소프트웨어적으로 정의된 논리 주소를 사용한다.

그것을 IP주소(Internet protocol address)라고 한다...

IP주소는 네트워크 액세스 계층에서 사용하는 물리 주소와 무관하게 정의되며

전세계적인 유일성이 보장된다.

 

서로 다른 기술에 기반한 네트워크를 연결해서 인터-네트워크를 구성하는데 핵심적 역할함.

 

IP 주소는 통신에 참여하는 종단 시스템을 유일하게 지정할 수 있는 방법을 제공하지만,

실제 데이터를 전송하려면 전송 경로를 알아야한다.  그렇기 때문에 전송 경로 알아내기 위한

라우팅 작업이 필요하다

라우팅(routing)

- 목적지까지 데이터를 전달하기 위한 일련의 작업을 말한다.

- 라우팅을 위한 정보를 획득하는 작업과 라우팅 정보를 기초로 실제 데이터를 전달하는 작업을

   포함한다.

- 라우팅을 담당하는 전용 컴퓨터를 라우터(router)라고 부르며, 라우터를 통해 다양한 종류의

  네트워크가 연결되어 통신을 수행할 수 있다.

** 요약해서 인터넷 계층은 IP주소와 라우팅을 이용해서 목적지 종단 시스템에 데이터가 도달할 수 있게 하는 것을 말한다.

 

전송계층 (transport layer)

 

- 최종적인 통신 목적지를 지정하고, 오류 없이 데이터를 전송하는 역할을 한다.

- 통신의 최종 목적지는 컴퓨터가 아닌 해당 컴퓨터에서 실행되고 있는 프로그램(프로세스)

  이다. 따라서 전송 계층에서는 해당 프로세스를 지정하는 일종의 주소를 사용하며,

  이를 포트번호(port number)이라고 한다.

 

 

**

인터넷 계층의 IP가 제공하는 전송 서비스는 최선을다하지만(best-effort) 이지만, 신뢰성(unreliable)이 없다는 특징이 있다.

즉, 데이터에 문제가 생기면, 목적지에 도달하지 못하는 상황이 발생할 수 있으며, 목적지에 도달하였어도 실제 데이터의 내용이 손상됐을 가능성도 있게 된다.

 

하지만 전송계층에서는 이런 인터넷 계층의 데이터 손실 또는 손상을 검출하여 잘못된 데이터가

목적지 프로세스에 전달되는 것을 방지한다.

 

- TCP / IP 프로토콜에서 전송 계층에 해당하는 프로토콜로는 TCP와 UDP가 있다.

 

TCP(Transmission Control Protocol)	UDP(User Datagram Protocol)
연결형 프로토콜 - 연결이 성공해야 통신이 가능하다.	비연결형 프로토콜 - 연결 없이 통신 가능하다.
데이터 경계를 구분하지 않음 - 바이트 스트림 서비스	데이터 경계를 구분한다. - 데이터그램 서비스
신뢰성 있는 데이터 전송 - 데이터를 재전송한다.	비신뢰적인 데이터 전송 - 데이터를 재전송하지 않음
1대 1 통신(unicast)	1대 1 통신(unicast) 1대 다 통신(broadcast) 다 대 다 통신(muticast)

 

 

 

애플리케이션 계층(application layer)

 

전송 계층을 기반으로 한 다수의 프로토콜과 이 프로토콜을 이용하는 애플리케이션을 포괄한다.