TCP/IP모델 계층별 프로토콜

TCP(전송 제어 프로토콜)

- 전송계층에 위치하며 두 개의 호스트를 연결하고 데이터 스트림을 교환하게 해주는 중요한 네트워크 프로토콜이다. TCP는 데이터와 패킷이 보내진 순서대로 전달하는 것을 보장해준다.

 

IP(인터넷 프로토콜)

- 인터넷 프로토콜(IP, internet protocol)은 송신 호스트와 수신 호스트가 패킷 교환 네트워크에서 정보를 주고 받는 데 사용하는 정보 위주의 프로토콜이며, OSI 네트워크 계층에서 호스트의 주소지정과 패킷 분할 및 조립 기능을 담당한다.

 

[TCP/IP 모델]

OSI 7 계층 모델을 조금 더 쉽게 4 계층으로 그려 놓은 모델이라고 보면 쉽다

• 응용 계층 = OSI모델(응용 계층, 표현 계층, 세션 계층)
• 전송 계층 = OSI모델 (전송 계층)
• 인터넷 계층 = OSI모델 (네트워크 계층)
• 네트워크 접속 계층 = OSI모델 (데이터 링크 계층, 물리 계층)

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응용 계층 주요 프로토콜

• FTP(File Transfer Protocol) : 원격 파일 전송 프로토콜
• SMTP(Simple Mail Transfer Protocol) : 전자 우편 교환 서비스
• TELNET : 원격 접속 서비스, 가상 터미널 기능 수행
• SNMP (Simple Network Management Protocol)
  • TCP/IP 관리 프로토콜
  • 네트워크 기기의 네트워크 정보를 네트워크 관리 시스템에 보내는 데 사용되는 프로토콜
• DNS(Domain Name System) : 도메인 네임을 IP주소로 매핑하는 시스템
• HTTP(HyperText Transfer Protocol) : WWW에서 HTML을 송수신하기 위한 표준 프로토콜
• MQTT(Message Queuing Telemetry Transport) : 발행-구독 기반의 메세지 프로토콜, IoT환경에서 자주 사용됨

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전송 계층의 주요 프로토콜

• TCP(Transmission Control Protocol)
  • 양방향 연결형 서비스 제공
  • 가상 회선 연결 형태의 서비스 제공
  • 순서 제어, 오류 제어, 흐름 제어 기능을 함
  • 스트림 위주의 패킷 단위 전달
• UDP(User Datagram Protocol)
  • 비연결형 서비스 제공
  • 실시간 전송에 유리하며, 신뢰성보다는 속도가 중요시되는 네트워크에서 사용
• RTCP(Real-Time Control Protocol)
  • 패킷의 전송 품질을 제어하기 위한 제어 프로토콜
  • 세션에 참여한 각 참여자들에게 주기적으로 제어 정보를 전송
  • 데이터 전송을 모니터링하고 최소한의 제어와 인증 기능만을 제공
  • 패킷은 항상 32비트의 경계로 끝남

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인터넷 계층의 주요 프로토콜

• IP(Internet Protocol): 전송할 데이터에 주소를 지정하고 경로를 설정
• ICMP(Internet Control Message Protocol)
  • 인터넷 제어 메세지 프로토콜
  • IP와 조합하여 통신 중에 발생하는 오류의 처리와 전송 경로 변경 등을 위한 제어 메세지를 관리
  • 헤더는 8Byte로 구성
• IGMP(Internet Group Management Protocol)
  • 인터넷 그룹 관리 프로토콜
  • 멀티캐스트를 지원하는 호스트나 라우터 사이에서 멀티캐스트 그룹 유지를 위해 사용
• ARP(Address Resolution Protocol)
  • 주소 분석 프로토콜
  • IP주소를 MAC Address로 변환 (논리 주소 → 물리주소)
• RARP(Reverse Address Resolution Protocol)
  • ARP의 반대로 MAC Address를 IP 주소로 변환 (물리주소 → 논리주소)

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네트워크 액세스 계층의 주요 프로토콜

• IEEE 802
  • LAN을 위한 표준 프로토콜
  • IEEE 802.3(Ethernet) : CSMA/CD 방식의 LAN
  • IEEE 802.4 : 토큰 박스
  • IEEE 802.5 : 토큰링
  • IEEE 802.11 : 무선 LAN
• HDCL : 비트 위주의 데이터 링크 제어 프로토콜
• X.25 : 패킷 교환망을 통한 DTE와 DCE 간의 인터페이스를 제공하는 프로토콜
• RS-232C : 공중전화 교환망을 통한 DTE와 DCT 간의 인터페이스를 제공하는 프로토콜

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라우팅 프로토콜

Distance Vector Protocol : RIP, EGP,BGP

Link State : OSPF

• RIP (Routing Information Protocol)
  • 현재 가장 널리 사용되는 라우팅 프로토콜로 거리 벡터 라우팅 프로토콜이라고도 불리며 최단 경로 탐색에 Bellman-Ford 알고리즘을 사용한다
  • 소규모 동종의 네트워크(자율 시스템,AS) 내에서 효율적인 방법이다.
  • 최대 홉(HOP)수를 15로 제한하므로 15를 초과하는 경우는 도달할 수 없는 네트워크를 의미하는데 이것은 대규모 네트워크에서는 RIP를 사용할 수 없음을 의미한다
  • 라우팅 정보를 30초마다 네트워크 내의 모든 라우터에게 알리며, 180초 이내에 새로운 라우팅 정보가 수신되지 않으면 해당 경로를 이상 상태로 간주한다
• OSPF(Open Shortest Path First protocol)
  • RIP의 단점을 해결하여 새로운 기능을 지원하는 인터넷 프로토콜로, 대규모 네트워크에서 많이 사용된다
  • 인터넷 망에서 이용자가 최단 경로를 선정할 수 있도록 라우팅 정보에 노드 간의 거리정보, 링크 상태 정보를 실시간으로 반영하여 최단 경로로 라우팅을 지원한다
  • 최단 경로 탐색에 디익스트리 알고리즘을 사용한다
  • 라우팅 정보에 변화가 생길 경우 변화된 정보만 네트워크 내의 모든 라우터에 알린다
  • 하나의 자율 시스템(AS)에서 동작하면서 내부 라우팅 프로토콜의 그룹에 도달한다
• EGP(Exterior Gateway Protocol, 외부 게이트웨이 프로토콜)
  • 자율 시스템(AS)간의 라우팅, 즉 게이트웨이 간의 라우팅에 사용되는 프로토콜
• BGP(Border Gateway Protocol)
  • 자율 시스템(AS)간의 라우팅 프로토콜로 EGP의 단점을 보완하기 위해 만들어졌다.
  • 초기에 BGP 라우터들이 연결될 때에는 전체 경로 제어표(라우팅 테이블)를 교환하고, 이후에는 변화된 정보만을 교환한다.