자 81 번째 키워드인 'Protocol'을 알아 볼 것이다.

이번 키워드는 네트워크 관련된 기술 프로토콜도 알아보고 주요로 뭐가 있는지 알아 볼 것이다.

Protocol이 뭐에요?

프로토콜은 데이터 통신을 수행하는 동안 두 장치가 데이터를 어떻게 교환할지를 정의한 규칙 및 표준의 모음이라고 한다. 프로토콜은 데이터 형식, 신호 타이밍, 오류 검출 및 수정 방법 등을 규정한다.

네트워크 프로토콜은 일반적으로 계층 구조로 구성되어 있다. 이전에 알아본 계층 구조인 OSI(Open Systems Interconnection) 7계층 모델과 TCP/IP 4계층 모델로 구성이 된다.

Protocol의 역할

• 데이터 포맷 지정: 데이터를 어떻게 형식화하고 해석할지를 규정한다. 예를 들어, 데이터의 시작과 끝을 구분하는 방법, 헤더와 페이로드의 구성을 정의한다.

• 동기화: 송신자와 수신자가 데이터를 동일한 타이밍에 주고받을 수 있도록 동기화한다.

• 오류 검출 및 수정: 데이터 전송 중 발생할 수 있는 오류를 검출하고 수정하는 방법을 제공한다.

• 흐름 제어: 데이터의 흐름을 제어하여 네트워크의 혼잡을 방지한다.

• 라우팅: 데이터 패킷이 목적지에 도달하는 경로를 결정한다.

주요 Protocol

각 레이어이 속한 프로토콜이 있는게, 각 계층에 속해있는 주요 프로토콜을 알아 보았다.

UDP (User Datagram Protocol)

• 계층: 전송 계층 (Transport Layer)

• 설명: UDP는 TCP/IP 프로토콜 스위트의 전송 계층에 속하는 프로토콜이다. 연결 지향적이지 않고 데이터그램 방식을 사용하여 데이터를 전송한다.

• 특징
  1. 비연결형: 연결 설정 과정이 필요 없으며, 데이터 전송 전에 수신자와의 연결을
  설정하지 않는다.
  2. 신뢰성 없음: 데이터 전송의 신뢰성을 보장하지 않으며, 패킷 손실, 중복, 순서
  오류가 발생할 수 있다.
  3. 빠른 전송 속도: 오버헤드가 적어 빠른 데이터 전송이 가능하며, 실시간 애플리케이션
  (예: 스트리밍, 온라인 게임)에서 많이 사용된다.

TCP (Transmission Control Protocol)

• 계층: 전송 계층 (Transport Layer)

• 설명: TCP는 TCP/IP 프로토콜 스위트의 전송 계층에 속하는 프로토콜로, 신뢰성 있는 데이터 전송을 보장한다.

• 특징
  1. 연결형: 데이터 전송 전에 송신자와 수신자 간에 연결을 설정한다.
  2. 신뢰성: 데이터의 순서 보장, 오류 검출 및 수정, 흐름 제어 등을 통해
  신뢰성 있는 데이터 전송을 제공한다.
  3. 혼잡 제어: 네트워크 혼잡을 방지하기 위한 제어 메커니즘을 포함한다.

ARP (Address Resolution Protocol)

• 계층: 네트워크 계층 (Network Layer)

• 설명: ARP는 IP 주소를 물리적 하드웨어 주소(MAC 주소)로 변환하는 프로토콜이다.

• 특징
  1. IP-MAC 매핑: 로컬 네트워크에서 IP 주소를 해당 장치의 MAC 주소로 매핑한다.
  2. 캐싱: ARP 테이블을 사용하여 변환된 주소를 캐싱하고, 동일한 주소 변환 요청을 줄인다.

RARP (Reverse Address Resolution Protocol)

• 계층: 네트워크 계층 (Network Layer)

• 설명: RARP는 MAC 주소를 기반으로 IP 주소를 알아내는 프로토콜이다. 주로 디스크가 없는 컴퓨터가 부팅 시 자신의 IP 주소를 얻기 위해 사용한다.

• 특징
  1. 역방향 매핑: MAC 주소를 IP 주소로 변환한다.
  2. 디스크 없는 장치 지원: 초기 네트워크 설정 시 IP 주소가 없는 장치가 IP 주소를 얻도록 돕는다.

HTTP (HyperText Transfer Protocol)

• 계층: 응용 계층 (Application Layer)

• 설명: HTTP는 웹 브라우저와 웹 서버 간에 데이터를 주고받기 위한 프로토콜이다.

• 특징
  1. 비연결형: 요청과 응답이 완료되면 연결을 끊는다.
  2. 무상태: 각 요청은 독립적이며, 서버는 이전 요청의 상태를 기억하지 않는다.
  3. 메시지 형식: 요청(Request)과 응답(Response) 메시지 형식을 사용한다.

DNS (Domain Name System)

• 계층: 응용 계층 (Application Layer)

• 설명: DNS는 도메인 이름을 IP 주소로 변환하는 시스템이다.

• 특징
  1. 이름 해석: 인간이 읽을 수 있는 도메인 이름을 숫자로 된 IP 주소로 변환한다.
  2. 분산 구조: 중앙 집중식 데이터베이스가 아닌 분산된 데이터베이스 구조를 사용한다.
  3. 계층적 네임스페이스: 도메인 이름을 계층적으로 관리한다.

IPv6 (Internet Protocol version 6)

• 계층: 네트워크 계층 (Network Layer)

• 설명: IPv6는 IP의 최신 버전으로, IPv4의 주소 부족 문제를 해결하고 다양한 향상된 기능을 제공한다.

• 특징
  1. 확장된 주소 공간: 128비트 주소를 사용하여 사실상 무제한의 주소를 제공한다.
  2. 향상된 라우팅 및 자동 구성: 더 효율적인 라우팅과 네트워크 자동 구성을 지원한다.
  3. 보안 기능 내장: IPsec을 기본적으로 지원한다.