Network | TCP/IP 모델

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TCP/IP 모델

TCP/IP모델은 네트워크 통신을 위한 프로토콜 스위트로, 인터넷을 포함한 다양한 네트워크 환경에서 데이터의 효율적이고 신뢰성 있는 전송을 가능하게 합니다. 

이 모델은 네 가지 주요 계층으로 구성되며, 각 계층은 특정 기능을 수행합니다. 

TCP/IP 모델의 계층 구조는 네트워크의 설계와 운영을 위한 종합적인 지침을 제공하며, 서로 다른 네트워크 장치와 애플리케이션 간의 상호 운영성을 보장합니다.

TCP/IP 모델의 네 가지 계층 

1. 네트워크 인터페이스 계층(Netword Interface Layer)

물리적 네트워크 연결을 설정하고 데이터를 전송하는 역할을 담당합니다. 

이 계층은 네트워크 하드웨어와 관련된 모든 작업을 처리합니다. 

데이터 전송 

물리적 매체(ex. 이더넷 케이블, Wi-Fi)를 통해 실제 데이터를 전송합니다. 

프레임 포맷팅 

데이터 링크 계층에서 사용하는 프레임의 형식을 정의합니다.

물리 주소 지정

MAC 주소를 사용하여 네트워크 인터페이스를 식별합니다. 

에러 검출

프레임에 대한 기본적인 에러 검출 및 수정 기능을 수행합니다. 

프로토콜 예시 

이더넷(Ethernet)

와이파이(Wi-Fi)

DSL, 광케이블 등 다양한 물리적 매체 

2. 인터넷 계층(Internet Layer)

네트워크 간의 데이터 패킷 라우팅을 담당합니다. 

이 계층은 패킷이 올바른 목적지에 도달할 수 있도록 주소 지정 및 경로 선택을 처리합니다. 

IP 주소 지정 

장치에 고유한 IP 주소를 할당하고 이를 사용하여 패킷을 전달합니다. 

라우팅

패킷이 출발지에서 목적지로 이동하는 경로를 결정합니다. 

패킷 분할 및 재조립

큰 데이터그램을 작은 패킷으로 분할하고, 수신 측에서 이를 재조립합니다. 

프로토콜 예시 

인터넷 프로토콜(IP, IPv4, IPv6)

주소 결정 프로토콜(ARP)

인터넷 제어 메시지 프로토콜(ICMP)

3. 전송 계층(Transport Layer)

호스트 간의 데이터 전송을 담당하며, 신뢰성 있는 데이터 전송을 보장합니다. 

이 계층은 애플리케이션 계층으로부터 데이터를 받아 세그먼트로 나누어 전송합니다. 

세그멘테이션

데이터를 작은 세그먼트로 나누고, 전송 후 재조립합니다. 

신뢰성 보장 

데이터가 올바르게 전송되었는지 확인하고, 필요시 재전송을 수행합니다. 

흐름 제어 

데이터 전송 속도를 제어하여 수신자가 데이터를 처리할 수 있도록 합니다. 

포트 번호

애플리케이션 간의 통신을 식별하기 위해 포트 번호를 사용합니다. 

프로토콜 예시 

전송 제어 프로토콜(TCP)

- 연결 지향적, 신뢰성 보장

-  흐름 제어 및 혼잡 제어 제공

 

사용자 데이터그램 프로토콜(UDP)

- 비연결 지향적, 신뢰성 비보장 

- 빠른 전송 속도 제공 

4. 애플리케이션 계층(Application Layer)

최종 사용자에게 서비스를 제공하는 애플리케이션 및 네트워크 프로세스를 포함합니다. 

이 계층은 사용자와 네트워크 간의 인터페이스를 제공합니다. 

네트워크 서비스 제공 

다양한 네트워크 애플리케이션 및 서비스를 제공합니다.

데이터 표현 및 변환

데이터를 사용자에게 적절한 형식으로 변환하고, 애플리케이션 간의 데이터 교환을 처리합니다. 

프로토콜 정의 

각종 애플리케이션에 필요한 프로토콜을 정의합니다. 

프로토콜 예시

HTTP/HTTPS(웹 브라우징)

FTP(파일 전송)

SMTP(이메일 전송)

DNS(도메인 이름 해석)

SSH(원격 터미널 접속) 

결론

TCP/IP 모델의 네 계층은 각각 특정한 네트워크 기능을 담당하며, 계층 간의 명확한 역할 분담을 통해 복잡한 네트워크 통신을 효율적으로 처리합니다. 네트워크 인터페이스 계층은 물리적 데이터 전송을, 인터넷 계층은 패킷 라우팅을, 전송 계층은 신뢰성 있는 데이터 전송을, 애플리케이션 계층은 사용자 서비스 제공을 담당합니다. 이를 통해 다양한 네트워크 장치와 애플리케이션이 상호 운영성을 유지하면서 안정적인 통신을 할 수 있습니다.