네트워크 정리 3. TCP/IP 프로토콜

1. 개요

TCP/IP프로토콜은 OSI 참조 모델보다 먼저 만들어지고, 현재도 주로 사용되는 통신 프로토콜이다.

OSI 모델과 다르게 5계층으로 이루어져 있지만 기능은 비슷하다.

1층 물리 (Physical)

2층 데이터 링크 (DataLink)

3층 네트워크 (데이터 링크와 네트워크를 합쳐서 인터넷 계층이라고 부르기도 한다.)

4층 전송 (Transport)

5층 응용 계층 (Application)

 

 

2. 설명

각 계층의 관점에서 전송이 어떻게 이루어지는지 볼 것이다.

 

 

2-1. 물리 계층 (Physical Layer)

A에서 B까지 메세지를 보낼 때, A와 B 사이에 6개의 링크와 4개의 라우터가 있다고 치자

Link1(A)------(Router 1) -------------(Link2)----------(Router2)

                               l                                                                       l

                               l                                                                  (Link 4)

                              ㅣ                                                                   ㅣ

                               ----(Link3)----(Router3)-(Link5)--(Router4)--------- Link6 (B)

 

물리계층의 입장에서 보면 Hop to Hop, 즉 A에서 시작한다면 B로 가기 위해 R1을 타고 Link3으로 가든

Link2로 가든 이동을 해야 한다.

만약 A -> Link1 -> Link3 -> Link5 -> Link6 의 경로를 타고 이동한다면 물리계층에선 Frame 안에 있는 헤더

정보를 토대로 주소를 찾고, A -> R1 -> R3 -> R4 이 순서로 서로의 물리계층에 비트를 보낸다.

 

 

2-2. 데이터 링크 계층 (DataLink Layer)

아까와 같은 전송방식을 취한다고 하면 헤더를 씌워서 프레임을 만든 다음, A -> R1 -> R3 -> R4 -> B 의 경로에서

A의 데이터링크 계층 -> A의 물리 계층 -> Link1을 통해 R1의 물리 계층 -> R1의 데이터링크 계층 -> R1의 데이터

링크 계층 -> R1의 물리 계층 -> Link3을 통해 R3의 물리 계층 -> ....

 

이런 식으로 프레임을 Hop to Hop 방식으로 전송한다.

 

 

2-3. 네트워크 계층 (Network Layer)

네트워크 계층에선 헤더를 씌워서 패킷을 만든 다음, A -> B 까지 End to End 전송으로 보내게 된다.

A(3층, 패킷) -> A(2층, 프레임) -> A(1층, 비트) -> R1(1층, 비트) -> R1(2층, 프레임) -> R1(3층, 패킷) ->

R1(2층, 프레임) -> R1(1층, 비트) -> R3(1층, 비트) -> ....

네트워크 계층 입장에서 보면 3계층을 들러서 전송하게 된다.

 

 

2-4. 전송 계층 (Transport Layer)

A에서 B까지 보낼 때, A에서 세그먼트를 만들어서  B로 보내게 된다.

그런데 라우터에선 하위 3계층인 네트워크 까지만 들리고 A와 B에서만 응용, 전송 계층을 들리게 된다.

 

A(4층, 세그먼트로) -> A(3층, 패킷으로) -> A(2층, 프레임으로) -> A(1층, 비트로) -> R1(1층, 비트로) ->

R1(2층, 프레임으로) -> R1(3층, 패킷으로) -> .... B(3층, 패킷으로) -> B(4층, 패킷 모아서 세그먼트로)

이런 식으로 전송이 이루어진다.

 

 

2-5. 응용 계층 (Application Layer)

2-4에서 본 과정에서 전송 계층 위에 응용 계층이 있을 뿐이다.

A(5층, 메세지) -> A(4층, 세그먼트) -> .... B(4층, 세그먼트) -> B(5층, 메세지)

의 형태로 전송된다.

실제 메세지의 전송은 응용 계층이 보는 관점에서 보는 것과 같이 이루어진다.

 

 

2-6. 정리

물리 계층에선 비트 단위로 보낸다.

데이터링크 계층에선 프레임 단위로 보낸다.

네트워크 계층에선 패킷 단위로 보낸다.

전송 계층에선 세그먼트 단위로 보낸다.

응용 계층에선 메세지 단위로 보낸다.