[정보처리산업기사 실기] Section 12. TCP/IP 요약

프로토콜 개념

서로 다른 기기들 간의 데이터 교환을 원활하게 수행할 수 있도록 표준화 시켜 놓은 통신 규약이다.

• 프로토콜의 기본 요소 (구-의-타)
  • 구문 (Syntax) : 전송하고자 하는 데이터의 형식, 부호화, 신호 레벨 등을 규정함
  • 의미 (Semantics) : 두 기기 간의 효율적이고 정확한 정보 전송을 위한 협조 사항과 오류 관리를 위한 제어 정보를 규정함
  • 타이밍 (시간, Timing) : 두 기기 간의 통신 속도, 메시지의 순서 제어 등을 규정함
• 프로토콜의 기능
  • 단편화와 재결합
  • 캡슐화
  • 흐름 제어와 오류 제어와 순서 제어
  • 주소 지정
  • 다중화
  • 경로 제어
  • 전송 서비스

 

TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)

인터넷에 연결된 서로 다른 기종의 컴퓨터들이 데이터를 주고받을 수 있도록 하는 표준 프로토콜이다.

• TCP
  • OSI 7계층의 전송 계층에 해당함
  • 가상 회선 방식을 기반으로 하는 연결형 서비스를 제공함
  • 패킷의 다중화, 순서 제어, 오류 제어, 흐름 제어 기능을 제공함
• IP
  • OSI 7계층의 네트워크 계층에 해당함
  • 데이터그램 방식을 기반으로 하는 비연결형 서비스를 제공함
  • 패킷의 분해/조립, 주소 지정, 경로 선택 기능을 제공함

 

TCP/IP vs OSI

OSI 7 Layer, TCP/IP 4 Layer, TCP/IP 5 Layer

 

Application 계층

• 응용 프로그램 간의 데이터 송-수신 제공
• 프로토콜 종류
  • TELNET : 원격 접속 서비스, 가상의 터미널 기능을 수행함
  • FTP : 원격 파일 전송 프로토콜
  • SMTP : 메일을 교환하는 서비스
  • SNMP : 네트워크 관리 프로토콜로 네트워크 기기 정보롤 모니터링 하는 프로토콜
  • DNS : 도메인 네임을 IP로 전환해 주는 프로토콜
  • HTTP : WWW에서 HTML 문서를 송-수신 하기 위한 표준 프로토콜

 

Transport 계층

• 호스트들 간의 신뢰성 있는 통신 제공
• 프로토콜 종류
  • TCP (Transmission Control Protocol)
    • 양방향 연결형 서비스를 제공함
    • 가상 회선 연결 형태의 서비스를 제공함
    • 스트림 위주의 전달을 수행함
    • 신뢰성 있는 경로를 확립하고 메시지 전송을 감독함
    • 순서 제어, 오류 제어, 흐름 제어 기능을 수행함
    • 패킷의 분실, 손상, 지연이나 순서가 틀린 것 등이 발생할 때 투명성이 보장되는 통신을 제공함
    • TCP 프로토콜의 헤더는 기본적으로 20Byte에서 60Byte까지 사용할 수 있는데, 선택적으로 40Byte를 더 추가할 수 있으므로 최대 100Byte까지 크기를 확장할 수 있음
  • UDP (User Datagram Protocol)
    • 데이터 전송 전에 연결을 설정하지 않는 비연결형 서비스를 제공함
    • TCP에 비해 상대적으로 단순한 헤더 구조를 가지므로, 오버헤드가 적고, 흐름 제어나 순서 제어가 없어 전송 속도가 빠름
    • 고속의 안정성 있는 전송 매체를 사용하여 빠른 속도를 필요로 하는 경우, 동시에 여러 사용자에게 데이터를 전달할 경우, 정기적으로 반복해서 전송할 경우에 사용함
    • 실시간 전송에 유리하며, 신뢰성보다는 속도가 중요시되는 네트워크에서 사용됨
    • UDP 헤더에는 Source Port Number, Destination Port Number, Checksum 등이 포함됨
  • RTCP (Real-Time Control Protocol)
    • RTP(Real-Time Transport Protocol) 패킷의 전송 품질을 제어하기 위한 제어 프로토콜
    • 세션에 참여한 각 참여자들에게 주기적으로 제어 정보를 전송함
    • 하위 프로토콜은 데이터 패킷과 제어 패킷의 다중화를 제공함
    • 데이터 전송을 모니터링하고 최소한의 제어와 인증 기능만을 제공함
    • RTCP 패킷은 항상 32비트의 경계로 끝남

 

Internet 계층

• 데이터 전송을 위한 주소 지정, 경로 설정을 제공함
  • IP (Internet Protocol)
    • 전송할 데이터에 주소를 지정하고, 경로를 설정하는 기능을 수행함
    • 비연결형인 데이터그램 방식을 사용하는 것으로 신뢰성이 보장되지 않음
  • ICMP (Internet Control Message Protocol)
    • IP와 조합하여 통신 중에 발생하는 오류의 처리와 전송 경로 변경 등을 위한 제어 메시지를 관리하는 역할을 수행함
    • 헤더의 크기는 8Byte로 구성되어 있음
  • IGMP (Internet Group Management Protocol)
    • 멀티캐스트를 지원하는 호스트나 라우터 사이에 멀티캐스트 그룹 유지를 위해 사용됨
  • ARP (Address Resolution Protocol)
    • 호스트 IP 주소를 호스트와 연결된 네트워크 접속 장치의 물리적(MAC) 주소로 변경함
    • IP → MAC 변환
  • RARP (Reverse Address Resolution Protocol)
    • ARP와 반대로 물리적 주소를 IP로 변환하는 기능을 수행함
    • MAC → IP 변환

 

Network Access 계층 (Link, Data Link/Physical)

• 실제 데이터(프레임)를 송-수신 하는 역할
  • Ethernet (IEEE 802.3) : CSMA/CD 방식의 LAN
  • IEEE 802 : LAN을 위한 표준 프로토콜
  • HDLC : 비트 위주의 데이터 링크 제어 프로토콜
  • X.25 : 패킷 교환망을 위한 DTE, DCE 간의 인터페이스를 제공하는 프로토콜
  • RS-232C : 공중 전화 교환망(PSTN)을 통한 DTE, DCE 간의 인터페이스를 제공하는 프로토콜