프로토콜
- 어떤 시스템이 다른 시스템과의 통신을 원활하게 주고 받을 수 있게 해주는 통신규약 및 약속
1. IP, DNS, DHCP
🐢 IP
- Internet Protocol의 약자로 네트워크에서 어떤 정보를 수신하고 송신하는 통신에 대한 규약
IP 특징
- 데이터가 송신지까지 정확하게 전달되도록 보장하지는 않는다는
비신뢰성- 이 과정은 전송계층에서 일어남
- TCP 프로토콜과 다르게 연결설정 과정 없이 데이터를 전송하는
비연결형 - 각 기기 장치가 식별될 수 있도록 하는 역할과 IP주소를 통해 라우팅의 경로 설정도 가능하게 하는
주소 지정(IP) - IP 주소를 통하여 라우팅의 경로 설정도 가능한
경로 설정(라우팅)
- 데이터가 송신지까지 정확하게 전달되도록 보장하지는 않는다는
🐢 DNS
- Domain Name System
- DNS는 인터넷 전화번호부와 같음
- 클라이언트는 도메인 이름을 통해 온라인으로 정보에 엑세스가 가능함
🐢 DNS 질의 방식
-
재귀성 질의
- Local DNS 서버에서 Root DNS 서버에 요청을 보내고 그 후 하향식 접근으로 최상위 서버에서 밑 쪽으로 IP주소를 검색해 재귀적으로 반환해주는 방식 -
반복적 질의
- Local DNS 서버가 각각의 최상의 서버부터 밑의 서버까지 하나씩 요청 후 응답을 받는 방식
-
Local DNS 서버?
- 기지국 DNS 서버라고 하며 우리가 도메인 url을 입력했을 때 해당 IP를 찾기 위해 가장 먼저 찾는 DNS 서버
- 자주 사용하는 도메인 ip를 정보를 위해 저장하여 빠른 응답을 위해 존재
-
Root DNS 서버
- 모든 root 도메인 정보를 담고 있는 서버
- 계층적 주소로써 응답을 반복하여 필요한 최종 IP를 전달받음
🐢 DNS 조회 단계
- 웹 브라우저에 도메인 이름으로 요청
- DNS 서버에서 TLD 서버에 IP 주소 요청
- TLD 서버에서 IP 주소를 응답
- DNS 서버에서 IP 주소를 응답
🐢 DHCP
- Dynamic Host Configuration Protocol
- IP 주소와 게이트웨이 또는 네임서버 주소의 정보를
자동으로 할당해주는 프로토콜 - IP가 자동으로 할당됨에 따라 사용자가 다수의 desktop을 이용할 때, 일일이 IP에 대한 정보를 설정할 필요가 없어짐
- IP 충돌을 사전에 방지함으로써 효율적인 관리가 이루어짐
- 서버가 다운되었을 때 IP 할당이 불가능해서 인터넷 네트워크 사용이 불가능해지고 만일 악의적인 서버공격이 있는 경우에는 IP 자원이 고갈됨에 따라 프로토콜 네트워크 부하로 인해 IP할당이 불가능해지거나 실패하는 경우도 있음
- 일반적인 가정집이나 사무실에서 가장 많이 사용되는 네트워크 방식
🐢 DHCP 할당 종류
| 할당 형대 | 설명 |
|---|---|
| 수동 할당 (Manual Allocation) | DHCP 서버의 관리자가 수동으로 개별 장비별(중요 호스트, 라우터 등)로 고정 설정 |
| 자동 할당 (Automatic Allocation) | IP 주소의 영구적 독점 사용 |
| 동적 할당 (Dynamic Allocation) | 제한된 수량의 IP 주소 재사용, 한시적 사용(leased period), 자동 재활용 대부분의 네트워크가 사용하는 방식 |
🐢 DHCP 동작원리
2. TCP/UDP
🐢 TCP
- Transmission Control Protocol
- 컴퓨터가 다른 컴퓨터와
신뢰성 있는데이터 통신을 하기 위한 통신 규약 - 전송계층에 있음
🐢 TCP Handshake
- 연결하고자 하는 두 장치 간의 논리적 접속을 성립하기 위해 사용하는 연결 확인 방식
- 가상연결회선을 연결해 사용함
- 중간 과정에서 SYN과 ACK 패킷을 보내면서 확인하며, 마지막에 ACK 패킷을 보내면서 가상의 연결이 성립
🐢 3 Way Handshake
- TCP 연결을 성립하기 위해
3개의 TCP 패킷을 교환하는 통신방식 - 두 장치 간의 논리적 접속을 성립하기 위해 사용하는 연결확인방식
🐢 4 Way Handshake
- TCP 연결을 종료하기 위해
4개의 TCP패킷을 교환하는 통신방식 - FIN을 통해 끝난다는 신호를 보냄
🐢 TCP 특징
연결형 방식- 흐름 및 혼잡 제어
- 높은 신뢰성 보장
- 3-way handshaking 과정을 통해 연결을 설정하고, 4-way handshaking 과정을 통해 연결을 해제함
- UDP보다 느린 속도
전이중(Full-Duplex)와 점대점(Point to Point)방식
-
연결형 방식
- 송신자와 수신자가 서로 연결이 되었는지 확인한 후 데이터를 교환하는 방식 -
전이중 방식
- 동시에 양방향 전송이 가능한 방식
🐢 UDP
- User Datagram Protocol
- 컴퓨터가 다른 컴퓨터와
빠르게데이터 통신을 하기 위한 통신 규약 - TCP의 모든 신뢰성 기능이 없는 프로토콜
- 스트리밍 서비스나 온라인 게임 서비스의 서버 클라이언트 방식의 통신에 활용되고 있음
🐢 UDP 특징
비연결식 방식- 신뢰성이 낮음
-> 확인응답이 없기 때문 - TCP보다 속도가 빠름
- 정보의 신호절차를 거치지 않음
- UDP 헤더의 CheckSum 필드를 통해 최소한의 오류만 검출
- 비연결형 방식
- 송신자와 수신자가 서로 연결이 되었는지 확인한 후 데이터를 교환하는 방식
🐢 TCP vs UDP
| TCP | UDP | |
|---|---|---|
| 연결 방식 | 연결형 | 비연결형 |
| 전송 순서 | 전송 순서 보장 | 전송 순서 보장 X |
| 수신 여부 확인 | O | X |
| 통신 방식 | 1:1 | 1:1, 1:N, N:N |
| 신뢰성 | 높다 | 낮다 |
| 속도 | 느리다 | 빠르다 |
3. FTP
🐢 FTP
- File Transfer Protocol
- 보안 연결을 사용하여 인터넷을 통한 한 컴퓨터에서 다른 컴퓨터로 파일을 전송할 수 있는 프로토콜
🐢 FTP 동작원리
- FTP 통신은 TCP 통신을 하기 때문에 처음에 3 Way Handshaking 과정을 거친 후 통신함
- 네트워크 21번 포트를 통해서 전송을 제어하기 위한 신호를 주고, 네트워크 20번 포트를 통해서 실제 데이터 전송을 함
- 기본적으로 신호/명령제어, 데이터 전송의 두 가지 채널이 필수로 필요함
🐢 FTP 진행 방식
- 클라이언트가 FTP 서버와 연결을 설정하면 로그인 인증을 위해 서버에 명령을 보냄
🐢 FTP 종류
| 종류 | 특징 |
|---|---|
| FTP | ID, Password를 인증하고 TCP 프로토콜을 사용하여 데이터를 송수신 |
| TFTP | 인증을 하지않고 UDP 기반으로 데이터를 빠르게 송수신, 69번 포트 사용 |
| SFTP | 전송구간에 암호화 기법을 사용하여 기밀성 제공 |
🐢 FTP 모드
- 능동 모드
- Active Mode- 서버가 데이터 요청을 승인하는 능동적인 역할을 함
- 제 3자가 권한이 없는 세션에 액세스하려고 하면 해당 세션이 차단됨
- 방화벽으로 인한 문제가 종종 발생함
- 수동 모드
- Passive Mode- 서버가 능동적으로 연결을 유지하지 않음
- 사용자가 데이터 채널과 명령 채널 모두를 설정
- 서버는 기본적으로 듣기만 할 뿐 다른 장치가 대부분의 작업을 처리하도록 함
- 능동 모드에서 해당 세션이 차단될 경우 수동 모드의 능력이 발휘됨
🐢 FTP 사용
- FTP 세션을 통해 파일 전송을 관리하면 파일 업로드, 이미지 파일 추가, 웹 템플릿 이동 등의 작업을 수월하게 처리할 수 있음
- 대량의 파일을 업로드할 때 주로 사용
- IT 담당자들도 FTP를 통해 폐쇄형 시스템 내에서 대량의 배치 서버 파일을 간단하게 전송할 수 있게 됨
🐢 SFTP
-
Secure File Transfer Protocol
-
시큐어 셸(SSH)데이터 스트림을 통해 파일 전송시 높은 수준의 파일 보호를 실현하는 별도의 프로토콜 -
FTP의 대안 중 하나
-
22번 포트 사용
시큐어 셸(SSH)
- 장치 간의 보안 통신에 사용되는 네트워크 프로토콜
🐢 SFTP vs FTP
| 구분 | SFTP | FTP |
|---|---|---|
| 보안성 | 높음 | 낮음 |
| 방화벽 | 안정적임 | 취약함 |
| 포트 번호 | 단일 포트 번호 | 여러 포트 번호 |
4. SMTP
🐢 SMTP
- Simple Mail Transfer Protocol
- 네트워크를 통해
전자우편을 전송하는 프로토콜 - 이 프로토콜을 통해 광범위하게 이메일을 보낼 수 있음
🐢 POP3
- 메일 서버에서 이메일을 로컬 PC로 수신받을 수 있는 client/server 표준 프로토콜
🐢 IMAP
- Internet Messaging Access Protocol
- 비연결 상태에서 뛰어난 원격 편지함 접근기능을 제공하고 로컬서버에서 전자우편을 액세스하기 위한 표준 프로토콜
🐢 SMTP vs IMAP vs POP3
- SMTP : 이메일 클라이언트에서 이메일 서버로 이메일을 보내는데 사용되는 프로토콜
- IMAP : 수신 서버에서 이메일 메시지를 관리하고 검색하는 프로토콜
- POP3 : 서버에서 클라이언트로 이메일을 전송하는 방법
🐢 POP3 vs IMAP
- POP3는 모든 이메일을 동시에 다운로드, IMAP은 이메일을 다운로드 하기 전에 메세지 헤더를 보여줌
- POP3는 서버에서 이메일을 다운로드한 다음 삭제, IMAP은 이메일을 서버에 저장하고 여러 장치에서 동기화하여 여러 채널을 통해 액세스
- POP3는 메일 서버 사서함에서 전자메일을 구성할 수 없지만 IMAP은 서버 사서함을 구성할 수 있음
- IMAP은 검색을 더 쉽게 하기 위해 이메일 사본을 여러 개 보관
5. SSH
🐢 TELNET
- 원격 접속 서비스로서 특정 사용자가 네트워크를 통해 다른 컴퓨터에 연결하여 그 컴퓨터에서 제공하는 서비스를 받을 수 있도록 하는 인터넷 표준 프로토콜
- 보안문제로 사용률이 점점 낮아지는 추세
🐢 SSH
- Secure Shell
- 원격 호스트에 접속하기 위해 사용되는 보안 프로토콜
🐢 SSH 특징
- 데이터 전송
- 원격 제어
- 모든 데이터 암호화 보장
- 트래픽 압축으로 더욱 빠른 전송 효율
- 22번 포트
Public Key와Private Key사용
🐢 SSH 동작 원리
- 사용자와 서버는 각각의 키를 보유하고 있으며, 이 키를 이용해 연결 상대를 인증하고 안전하게 데이터를 주고 받게 됨
6. SSL/TLS
🐢 SSL
- Secure Sockets Layer
- 암호화 기반 인터넷 보안 프로토콜
🐢 TLS
- Transport Layer Security
- SSL보다 더욱 안전한 버전
🐢 SSL vs TLS
- 웹에서 전송되는 데이터를 암호화
- SSL은 클라이언트와 서버 간에 핸드셰이크를 통해 인증
- 데이터 무결성을 위해 데이터에 디지털 서명을 하여 데이터가 도착하지 전에 조작된 여부를 확인
🐢 HTTPS
- Hyper Text Transfer Protocol Secure
- 데이터 유출을 막기 위한 프로토콜
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