네트워크 공통 언어 TCP/IP

 

1. TCP/IP 정의

 

 

 

TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)는 데이터가 의도된 목적지에 닿을 수 있도록 보장해 주는 통신 규약입니다. TCP / IP는 이름에서 알 수 있듯 TCP / IP에는 두 가지 프로토콜로 이루어져 있으며 인터넷으로 디바이스를 연결하는 네트워크 프로토콜의 집합이며 개별적인 네트워크 프로토콜로 사용될 수도 있습니다. TCP / IP는 인터넷의 기본 통신 언어입니다. 기본적으로 TCP / IP를 사용하면 한 컴퓨터가 데이터 패킷을 컴파일하고 올바른 위치로 전송하여 인터넷을 통해 다른 컴퓨터와 통신할 수 있습니다. 

 

 

TCP란?

최상위 계층인 TCP는 많은 양의 데이터를 가져와서 패킷으로 컴파일 한 다음 동료 TCP 계층에서 수신하도록 전송하여 패킷을 유용한 정보 / 데이터로 바꾸는 역할을 합니다. TCP는 전달받은 패킷을 재조립하고, 패킷에 손상이 있거나 손실된 패킷이 있다면 재전송을 요청하는 패킷을 전송하여 재전송받습니다.

※ 패킷 : 데이터를 일정한 크기로 자른 단위로 인터넷에서 정보를 전달하는 단위

 

 

IP란?

IP는 Internet Protocol의 줄임말로, 인터넷에서 컴퓨터의 위치를 찾아서 데이터를 전송하기 위해 지켜야 할 규약입니다. 전 세계 수억 대의 컴퓨터가 인터넷을 하기 위해서는 서로의 정체를 알 수 있도록 특별한 주소를 부여했는데 이 주소를 IP주소라고 합니다. IP는 4개의 숫자로 구성되며 숫자의 크기에 따라 IPv4(32비트, 각 숫자는 1바이트), IPv6(128비트, 각 숫자는 4바이트)로 나뉩니다. 일반적으로는 IPv4는 10진수로 표현하며 각 자리는.으로 구분하고, IPv6는 각 자리를 4자리 16진수로 표현하며 각 자리는 :로 구분합니다. 맨 아래 계층인 IP는 올바른 목적지를 찾는 패킷 GPS 역할을 합니다. 지도의 관점에서 IP를 생각하면 IP 계층은 고속도로에서 운전하는 자동차와 마찬가지로 각 패킷은 게이트웨이 컴퓨터 (도로 표지판)를 통과하여 패킷을 올바른 목적지로 전달하는 역할을 합니다. 

 

참고 블로그: https://coding-factory.tistory.com/613

[Network] TCP / IP란 무엇인가?

 

 

 

 

2. PC도 스마트폰도 서버도 TCP/IP를 사용한다

 

 

저번 시간에도 간단하게 알아봤지만, PC와 스마트폰 등이 통신하는 규칙을 프로토콜이라고 하고, 복수의 프로토콜을 조합한 것이 네트워크 아키텍처입니다. 네트워크 아키텍처는 우리가 사용하는 언어에 해당합니다.

예전에는 TCP/IP 뿐만 아니라 여러 가지 네트워크 아키텍처가 있었지만, 지금은 거의 TCP/IP만 이용합니다.

TCP/IP는 TCP와 IP를 중심으로 하는 프로토콜의 집합으로, 네트워크의 공통 언어입니다. PC나 스마트폰 등의 OS에도 TCP/IP로 통신하는 PC와 스마트폰, 각종 네트워크 기기 전반을 호스트라고 부릅니다.

 

 

3. TCP/IP의 계층구조

 

 

 

TCP/IP에서는 네트워크를 통해 통신하기 위한 기능을 계층화하고 복수의 프로토콜을 조합하여 실현했습니다. TCP/IP의 계층구조는 아래부터 '네트워크 인터페이스층', '인터넷층', '트랜스포트층', 최상위에 '애플리케이션층'으로 모두 4 계층입니다.

 

TCP/IP에서는 4 계층이지만, 7 계층으로 계층화한 OSI 참조 모델도 있습니다. 7 계층 OSI 모델을 기반으로 하는 네트워크 아키텍처를 실무에서 사용하는 경우는 없지만 비교 차원에서 아래 그림으로 확인해 보겠습니다.

 

 

 

OSI 레퍼런스 모델은 7 계층으로 이루어진 반면, TCP/IP 모델은 4 계층으로 구분합니다. OSI 7 계층은 데이터 플로 계층과 애플리케이션 계층으로 구분할 수 있습니다. 이 두 계층의 구분은 데이터를 만드는 애플리케이션 부분과 이 데이터를 잘 전달하는 데 집중하는 하부 계층으로 구분하는 것이 목적이었습니다.

 

그러다 보니 자연스럽게 애플리케이션 개발자가 고려해야 할 부분과 서버 엔지니어나 네트워크 엔지니어가 고려해야 할 부분이 구분되었는데 TCP/IP 모델은 그 구분이 더 확연히 드러납니다. 상위 3개 계층을 하나의 애플리케이션 계층으로 묶고 1,2 계층 즉 물리 계층과 데이터 링크 계층을 하나의 네트워크 계층으로 구분합니다. 현실에 쉽게 반영하도록 간단히 구분하는 TCP/IP 프로토콜 스택의 성향이 이곳에서 드러납니다.

 

 

 

4. TCP/IP 프로토콜 스택

현대 네트워크는 대부분 TCP/IP와 이더넷으로 이루어져 있습니다. 물론 일부 특수한 환경에서는 다른 프로토콜이 사용되기도 하지만 다양한 기술과 프로토콜 중 어느 것을 선택해야 할지 고민하던 과거와는 상황이 매우 다릅니다. TCP/IP와 이더넷이 개발된 것은 매우 오래전입니다. 몇 번의 큰 기술 발전을 거쳐 현재는 값싸고 성능이 우수한 TCP/IP와 이더넷이 되었습니다.

기술과 표준을 만들 때 만들어진 역사적 배경이나 만든 조직, 프로토콜이 만들어진 목표에 따라 성향이 많이 반영되었는데 TCP/IP는 이론보다 실용성에 중점을 둔 프로토콜입니다.

 

 

 

POINT!

• TCP/IP는 4 계층으로 구성된다. (네트워크 인터페이스층, 인터넷층, 트랜스포트층, 애플리케이션층)
• 각 계층에 포함된 프로토콜을 조합해 애플리케이션이 통신한다.

 

오늘은 TCP/IP에 대한 전반적인 내용에 대해서 알아봤습니다.

다음에는 OSI7 계층 내용은 어떤 것들이 있는지 공부해 볼게요~

감사합니다!

 

 

참고서적: Gene 저 , 김성훈 역. 『그림으로 배우는 네트워크』. 영진닷컴

참고서적: 고재성, 이상훈.『IT 엔지니어를 위한 네트워크 입문』. 길벗. 2022