[데이터통신] TCP/IP 프로토콜 그룹 (Transmission Control Protocol/ Internet Protocol Suite)

본 포스팅은 McGraw-Hill Education의 Data Communications and Networking, 5th Edition By Behrouz .A Forouzan 을 참고하였습니다.

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2.2 TCP/IP 프로토콜 그룹

TCP / IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol) 란

현재의 인터넷에서 사용하는 프로토콜 그룹이다. 상호작용하는 모듈로 이루어진 계층적 프로토콜이며, 각 모듈을 특정한 기능을 제공한다.

원래의 TCP/IP 프로토콜은 하드웨어에 설치된 4가지 소프트웨어 계층으로 정의되지만 현재는 5계층으로 간주된다.

2.2.1 계층적 연결 구조

아래 그림은 TCP/IP 프로토콜의 계층들이 어떻게 통신에 관련되어 있는지 보여주기 위해 링크층 스위치를 가지는 3개의 LAN으로 이루어진 작은 인터넷을 보자. 이 링크들은 하나에 라우터에 연결되어 있다.

A와 B 통신을 하는 경우의 데이터가 어떻게 이동하는지 도식화 하여 보여주고 있다.

2.2.2 TCP/IP 프로토콜 그룹의 계층

TCP/IP 에 대한 소개가 끝났으니 각 계층들의 기능과 역할에 대해서 간단하게 살펴보자.

계층 간의 역할을 더 잘 이해하기 위해서 계층 간의 논리적 연결에 대해서 생각해야 한다.

논리적 연결로 통신을 위한 연결을 살펴보면 각 계층에 대한 일을 쉽게 생각 해볼 수 있다.

• application, transport, network 계층은 end-to-end
• datalink, physical 계층은 hop-to-hop

여기서 hop이란 호스트 또는 라우터를 뜻한다. 다시 말해서 최상위 3개 계층은 인터넷의 영역이고, 아래 2개 계층은 링크의 영역이다.

• 상위 3개 계층에서는 데이터 단위인 패킷이 라우터나 링크층 스위치에 의해 변하지 말아야한다
• 아래 2개 계층에서는 패킷이 링크층 스위치가 아닌 오직 라우터에서만 변한다

위 그림은 각 장치의 각 계층에 있는 동일한 객체들를 보여준다.

2.2.3 각 계층에 대한 설명

간략하게 각 계층이 하는 역할을 알아보자

물리층

• 프레임의 각 비트를 링크를 따라 전달
• 전송 매체(케이블 또는 공기)에 의해 연결

데이터 링크층

• 상위 층으로부터 datagram을 받아 링크로 전송
• 데이터그램을 프레임이라는 패킷으로 캡슐화 하여 유무선 링크로 전달

네트워크층

• 발신지 와 목적지 사이의 연결을 생성
• 네트워크층의 통신은 host-to-host
• 경로 상의 라우터는 각 패킷을 최선의 경로로 선택

전송층

• 논리적 연결은 end-to-end이다
• 응용층으로부터 메세지를 받아 segment(또는 datagram)으로 캡슐화하여 전달
• 응용층에 이러한 서비스를 제공
• TCP, UDP, SCTP 등

응용층

• 논리적인 연결은 end-to-end
• 응용층 간에 message를 교환
• 프로세스 간 통신을 제공
• HTTP, SMTP, FTP 등