📌 References
https://velog.io/@jehjong/%EA%B0%9C%EB%B0%9C%EC%9E%90-%EC%9D%B8%ED%84%B0%EB%B7%B0-TCPIP-4%EA%B3%84%EC%B8%B5

1. 네트워크 프로토콜

어떤 방식으로 데이터를 주고받으며 통신할 것인가?

1-1. IP Packet

IP Packet
통신 데이터의 단위로, 출발지와 목적지의 IP와 같은 정보가 포함되어 있다.

IP Packet 방식의 한계

• 비연결성
  패킷을 받을 대상이 없거나 서비스 불능 상태여도 클라이언트가 서버의 상태를 파악할 방법이 없기 때문에 패킷을 그대로 전송

• 비신뢰성
  중간에 장애가 생겨 패킷이 사라질 수도 있고, 클라이언트가 의도하지 않은 순서로 패킷이 도달할 수 있음

1-2. OSI 7 Layer

네트워크 프로토콜의 필요성

위와 같은 통신 과정에서의 호환성 문제를 막기 위해, 데이터를 주고 받는 네트워크 과정을 여러 계층으로 세분화하여 OSI 7 Layer로 만들어 표준으로 지정했다. 이로 인해 사람들이 통신의 흐름을 이해하기 쉬워졌다.

IP 프로토콜보다 높은 계층인 전송 계층에 TCP 프로토콜이 존재하기 때문에 IP 프로토콜의 한계를 보완할 수 있다.

각 계층은 담당하는 위치마다 그 역할이 구분되어 있기 때문에 서로간의 간섭이 최소화되어 네트워크 통신의 편리성을 높일 수 있다. 또한 통신 장애가 발생했을 때, 다른 계층을 건드리지 않고 문제가 생긴 계층만 고치면 되기 때문에 유지보수성이 높아진다.

하지만 7계층으로 다소 복잡하기 때문에, 보다 단순한 TCI/IP 4 Layer를 실제로 사용하고 있으며 OSI 7 Layer는 통신 장비 개발 등에 참조하기 위한 표준으로 사용되고 있다.

1-3. TCP/IP 4 Layer

OSI 7 Layer가 단순화된 버전으로, 사실상 표준이다.

✔️ TCP/IP 4 계층은 OSI 7 계층보다 먼저 개발되었으며 TCP/IP 프로토콜의 계층은 OSI 모델의 계층과 정확하게 일치하지는 않다.

• 1계층 - 네트워크 인터페이스 계층
  [데이터 단위 : 프레임]
  물리적인 데이터 전송을 담당한다.
  논리주소가 아닌 물리주소(MAC)를 참조해 장비간 데이터를 전송한다.
  Ex. Ethernet, PPP, Token Ring

• 2계층 - 인터넷 계층
  [데이터 단위 : 패킷]
  통신 노드 간의 IP 패킷 전송 및 라우팅을 담당하여 서로 다른 네트워크 간의 통신을 가능하게 한다.
  최종 목적지까지 정확하게 연결되도록 연결성을 제공한다.
  Ex. IP, ICMP

• 3계층 - 전송 계층
  [데이터 단위 : 세그먼트]
  통신 노드 간의 연결을 제어하고, 신뢰성 있는 데이터 전송을 담당한다.
  Ex. TCP, UDP

• 4계층 - 어플리케이션(응용) 계층
  [데이터 단위 : 데이터/메시지]
  사용자와 가장 가까운 계층으로 사용자와 어플리케이션이 소통할 수 있게 한다.
  TCP/UDP 기반의 응용 프로그램을 구현할 때 사용한다.
  Ex. HTTP, FTP, DNS, 파일 전송, 이메일

TCP/IP Packet

IP Packet를 보완하여 IP 정보 및 PORT, 전송 제어, 순서, 검증 정보까지 포함한다.

3계층(전송계층) 프로토콜 : TCP vs UDP

TCP/IP Layer의 전송계층은 애플리케이션 계층의 프로그램에서 전달받은 데이터를 목적지 애플리케이션 계층의 프로그램까지 전달한다. 즉 출발지와 목적지의 컴퓨터와 애플리케이션 사이에서 데이터 전달을 담당한다. 데이터가 제대로 전달되지 않았을 때 재전송을 담당하는 계층이다.

전송계층의 대표적인 프로토콜로 TCP와 UDP가 있다. TCP는 속도보다 정확성을, UDP는 정확성보다 속도를 지향한다.