'TCP/IP 쉽게 더 쉽게' 라는 책을 중심으로 학습 정리한 포스팅입니다. 잘못된 내용이 있다면 언제든 지적해주시면 감사하겠습니다.🙇🏻‍♀️

컴퓨터 네트워크의 종류

• 컴퓨터 네트워크는 여러 대의 컴퓨터를 서로 연결하여 데이터를 주고 받을 수 있도록 망이 사전에 구축된 것을 말한다.
• LAN은 Local Area Network로 근거리 네트워크
• WAN은 Wide Area Network로 장거리 네트워크
• 여러 네트워크 중에서도 가장 규모가 큰 네트워크가 인터넷이다

서버와 클라이언트

• 서비스를 제공하는 쪽이 서버, 서비스를 받은 쪽이 클라이언트
• 피어 투 피어(P2P): 네트워크에 연결된 두 대의 컴퓨터가 클라이언트와 서버의 역할을 동시에 할 수 있어서 서로 서비스를 주고 받을 수 있는 통신방식. 주로 개인 컴퓨터 간의 파일공유, 인터넷 전화 등에 활용

네트워크와 계층 모델

애플리케이션 계층

웹 서비스, 이메일과 같은 서비스를 사용자에게 제공한다.

• 웹 브라우저와 웹 서버가 애플리케이션 계층에 속하는 프로그램.
• 데이터의 내용을 보고 그에 맞는 서비스를 처리하는데 집중하고 데이터 전송에 대해서는 하위 계층에 위임한다.

트랜스포트 계층

애플리케이션 계층과 인터넷 계층 사이에 데이터가 올바르게 전달되도록 중계한다.

• 데이터를 전송하기에 적합한 크기로 작게 쪼갠 후(이것을 패킷 이라고 부른다) 목적지 프로그램을 식별할 수 있는 정보(포트 번호 정보를 헤더에 붙인다)를 덧붙인다.
  • 패킷(Packet): 파일을 쪼갠 작은 단위. 전달될 주소(Address) 정보를 가지고 있다.
• 데이터가 제대로 전달되지 않았을 때 재전송 하는 것도 이 계층에서 이루어진다.
• 모든 데이터가 수신된 것을 확인하고 데이터들이 결합되면 목적지의 프로그램에 전달한다. (포트 번호 정보를 헤더에서 떼어낸다.)

인터넷 계층

목적지의 IP 어드레스로 데이터를 전달한다.

• 수신측의 컴퓨터를 식별할 수 있는 정보(어드레스)를 덧붙인다.
• 어드레스 정보를 보고 데이터를 전달하기 위해 라우터(router)를 사용한다.
• 자신이 수신해야 하는 데이터라고 판단되면 데이터를 트랜스포트 계층으로 전달한다.

네트워크 인터페이스 계층

네트워크 어댑터와 같은 하드웨어를 통해 데이터를 전달한다.

• 네트워크 어댑터(무선 LAN 어댑터 또는 유선 LAN 어댑터)가 처리할 수 있는 형태로 데이터를 변환하고 데이터를 전달
• 하드웨어(주변 장치)에 신호를 전달하는데 필요한 정보를 덧붙인다.
• 헤더나 트레일러를 떼어내고 인터넷 계층으로 전달한다.

계층 분류

4개 계층 중 서비스의 내용을 결정하는 것은 애플리케이션 계층이고 나머지 3개 계층은 데이터를 전달하는 통신기능을 담당한다.

프로토콜

컴퓨터와 컴퓨터가 통신할 때 지켜야 할 절차나 규약

예시: ‘어떤 절차에 따라 무엇을 보낼 것인가’, ‘전송이 잘 되지 않았을 때 어떻게 할 것인가’와 같은 것들 정의

계층 모델에 따라 프로토콜이 정해져 있다.

• ex)
  애플리케이션 계층: HTTP라는 프로토콜에 따라 동작하도록 만들어진 웹 서버
  트랜스포트 계층, 인터넷 계층: TCP/IP 라는 프로토콜에 따라 동작하도록 만들어진 OS 내장 통신 프로그램
  네트워크 인터페이스 계층: 이더넷이라는 프로토콜에 따라 동작하도록 만들어진 네트워크 어댑터용 디바이스 드라이버
  
  그림출처: https://velog.io/@dami/CSNetwork

프로토콜의 표준화

• 인터넷에 관련 된 것은 IEFE(Internet Engineering Task Force)
• 이더넷이나 무선 LAN과 같은 하드웨어는 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)
• 웹에 관련된 것은 W3C(World Wide Web Consortium)이 맡아서 관리하고 있다.

TCP/IP

TCP/IP는 하나의 프로토콜을 지칭하는 말이 아닌 인터넷에서 사용되는 각종 표준 프로토콜을 한데 모아 일컫는 말.
인터넷은 TCP/IP라는 프로토콜 집합을 사용해서 전 세계의 네트워크들을 연결하고 통합한 세계 최대의 네트워크.

IP

• IP의 역할: 개개의 패킷을 상대방에게 전달하는 것.
  이 때 IP주소와 MAC(Media Access Control Address)라는 요소가 중요하다.
  IP주소는 각 노트에 부요된 주소를 가리키고 MAC 주소는 각 네트워크 카드에 할당된 고유의 주소이다.
  IP 주소는 변경 가능하지만 MAC 주소는 변경 할 수 없다.

  IP통신은 MAC주소를 사용하여 목적지를 찾아가는 것. 이 때 ARP(Address Resolution Protocol) 이라는 프로토콜이 사용됨.

TCP

• TCP의 역할: 대용량의 데이터를 보내기 쉽게 작게 잘라 상대에게 보내고 정확하게 도착했는지 확인한다.

• 트랜스포트 층에 해당. 신뢰성 있는 바이트 스트림 서비스를 제공.
  바이트 스트림 서비스란 용량이 큰 데이터를 보내기 쉽게 패킷이라는 단위로 잘라 관리하는 것이다.

• Three way handshaking: 패킷을 보내고 나서 보내졌는지 여부를 확인하는 것.
  SYN, ACK라는 TCP 플래그를 사용.

  1. 송신측에서는 최초 SYN 플래그로 상대에게 접속함과 동시에 패킷을 보냄
  2. 수신측에서는 SYN/ACK 플래그로 상대에게 접속함과 동시에 패킷을 수신한 사실을 전함
  3. 송신측이 ACK 플래그를 보내 패킷 교환이 완료되었음을 전함.
  4. 이 과정 중에 어디선가 통신이 끊어지면 다시 같은 순서로 패킷을 재전송함.