프로토콜 (Protocol) - TCP/IP

🏹 프로토콜

컴퓨터의 상호간 통신을 위해 미리 정해놓은 특별한 통신규약

• 기본 구성요소 3가지

  구성요소	설명
  구문 (Syntax)	데이터의 구조나 형식을 말하는 것으로 부호화, 신호 레벨 등을 규정
  의미 (Semantics)	전송의 조작이나 오류 제어를 위한 제어 정보에 대한 규정
  순서 (Timing)	접속되어 있는 개체 간의 통신 속도의 조정이나 메시지의 순서 제어

• 프로토콜의 기능

  기능	설명
  주소 지정 (Addressing)	한 개체에서 다른 개체에 데이터를 전송할 경우 상대의 주소를 알아야 함
  순서 지정 (Sequencing)	프로토콜 데이터 단위의 통신이 이루어질 때의 데이터의 전송 순서를 명시
  단편화와 재조합 (Fragmentation and Reassembly)	개체 사이에서 대용량의 데이터를 교환하는 프로토콜의 경우 블록을 분할 전송하고, 수신측에서 재조합하는 기능을 제공
  흐름 제어 (Flow Control)	송신 속도가 수신측의 데이터 처리 능력을 초과하지 않도록 함
  오류 제어 (Error Control)	데이터 교환 시에 발생하는 오류를 발견
  연결 제어 (Connection Control)	프로토콜 연결 설정에 있어서의 구문, 의미, 시간을 제어
  동기화 (Synchronization)	개체 간의 데이터 전송 시 타이머 값, 윈도우 크기 등의 인자 값을 일치시킴
  멀티플렉싱 (Multiplexing)	하나의 통신 선로에서 다중 시스템이 동시에 통신할 수 있는 기법
  전송 서비스 (Transmission Service)	우선순위 결정, 서비스 등급과 보안 요구 등의 제어 서비스
  캡슐화 (Encapsulation)	송신자와 수신자의 주소, 오류 검출 코드, 프로토콜 제어 정보를 덧붙임

  
  

🏹 프로토콜 제정 기관

• ISO (International Organization for Standardization)
  여러 나라의 표준 제정 단체들의 대표로 이루어진 국제 표준화 기구로
  산업 및 통상 표준의 문제점 해결을 위해 국제적인 통용되는 표준을 개발 및 보급

• IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers)
  전기 및 전자공학 전문가들로 구성된 전기 전자 기술자 협회로
  전기, 전자, 컴퓨터과학, 물리학, 수학 등 다양한 과학 전공자들이 참여

• ANSI (American National Standard Institute)
  미국의 산업 표준을 제정하는 미국 국가표준 협회로 ISO에 가입되어 있음

• EIA (Electronic Industries Alliance)
  미국 전자 산업 협회로 전자 산업과 관련된 각종 조사, 제안, 규격 제정 등의 일을 함

• ITU-T (International Telecommunication Union
           Telecommunication Standardization Sector)
  국제 전기 통신 연합의 산하기구로 전기통신 표준화 부문을 담당하며,
  전기 통신의 개선과 효율적인 사용을 위해 국제 협력을 증진하고
  전기 통신 업무의 능률 향상, 이용 증대 및 보급을 위해 만들어진 정부간 국제기구

🏹 TCP/IP

컴퓨터 기종에 관계없이 정보 교환이 가능하게 해주는 통신 프로토콜
IP는 전송하려는 자료를 패킷으로 나누고 목적지 주소를 지정한 뒤 운반하고,
TCP는 IP 프로토콜에 의해 만들어진 패킷이 목적지 주소에 올바른 순서로
도달할 수 있도록 제어하며 패킷이 중간에 유실되지 않도록 함

🏹 TCP/IP의 구조

• 1계층 : 네트워크 인터페이스 계층
  이더넷 카드 등으로 연결된 물리적인 네트워크를 의미

• 2계층 : 인터넷 계층
  전송 계층에서 받은 패킷을 목적지까지 효율적으로 전달하는 역할
  패킷이 목적지에 제대로 도착했는지 여부와 데이터의 손상 여부는 상위 계층에서 처리

  • IP (Internet Protocol)
    네트워크 계층에서 호스트의 주소 지정과 패킷 분할 및 조립 기능을 담당하며
    데이터의 세그먼트를 패킷(Packet)으로 만들어 전송하는 역할

  • ICMP (Internet Control Message Protocol)
    메시지에 대한 오류 보고와 이에 대한 피드백을 원래 호스트에 보고하는 역할

  • ARP (Address Resolution Protocol)
    특정 프로토콜에 의해 필요할 때마다 목적지 호스트의 하드웨어의 주소를 찾는 역할

• 3계층 : 전송 계층
  응용 계층으로부터 받은 데이터를 세그먼트(Segment) 형태로 만들어
  네트워크를 통해 수신자에게 전달하는 역할

  • TCP (Transmission Control Protocol)
    세그먼트가 수신자에게 제대로 전달되었는지 응답(Ack)을 주고받아
    IP에 의해 전달되는 패킷의 오류를 검사하고 재전송을 요구
    패킷을 전송할 두 지점을 네트워크상에 있는 최단 경로를 찾아서
    1:1로 직접 연결한 뒤 패킷을 주고받아 전송과 오류 수정에 있어 신뢰도가 높으나,
    두 지점을 직접 제어하기 때문에 상대적으로 많은 전송 시간 필요
    

  • UDP (User Datagram Protocol)
    비연결 전송 프로토콜로 세그먼트를 보내기만 하고 응답(Ack)을 주고받지 않음
    세그먼트가 제대로 전달되었는지 확인하지 않으며 오류 수정도 하지 않음
    TCP에 비해 속도가 빠르며 직접 연결에 따른 네트워크 부하를 줄일 수 있음

• 4계층 : 응용 계층
  전송 계층 프로토콜을 사용하여 호스트 간의 연결을 확립