[DC-23] TCP/IP & UDP

1. TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)

• 인터넷에서 사용하고 있는 프로토콜로서 서로 다른 기종의 컴퓨터들 간에 데이터 송/수신이 가능하도록 해주는 표준 프로토콜
• 신뢰할 수 있는 프로토콜

2. TCP/IP 특징 

• TCP 프로토콜과 IP 프로토콜의 결합적 의미로서 TCP가 IP보다 상위층에 존재
• OSI 표준 프로토콜과 가까운 망구조를 가지고 있음
• UNIX 운영체제가 탑재된 워크스테이션이나, 미니컴퓨터를 주축으로 하여 운영
• 인터넷 프로토콜이라고도 불림
• 네트워크 환경에 따라 여러 개의 프로토콜을 허용함

3. TCP/IP의 기능 

1) TCP(Transmission Control Protocol)

• OSI 7 계층 참조모델의 전송 계층(Layer 4)에 해당함
• 신뢰성 있는 연결형 서비스 제공(신뢰성 있는 데이터 통신을 가능하게 해 줌) - TCP 3 way handshake(가상연결)
• 접속형(Connection-Oriented) 서비스
• 전이중(Full-Duplex) 전송 서비스
• 신뢰성(Reliability) 서비스
• 데이터 순차 전송 보장
• 흐름 제어, 혼잡 제어, 오류 감지
• TCP 헤더에 포함되는 정보 : 긴급 포인터, 순서 번호, 체크섬 
• 단점 : 계속되는 Connection으로 시간 손실 발생, 패킷을 조금만 손실해도 재전송

2) IP(Internet Protocol)

• OSI 7 계층 참조모델의 네트워크 계층(Layer 3)에 해당함
• 비연결형 서비스 제공 

3) UDP(User Datagram Protocol)

• TCP보다 신뢰성이 떨어지지만 전송 속도가 일반적으로 빠른 프로토콜(순차 전송, 흐름 제어, 혼잡 제어 x)
• Connectionless (3 way-handshake x)
• Error Detection
• 데이터 전달 보증 x
• 순서 보장 x
• 비교적 데이터의 신뢰성이 중요하지 않을 때 사용(ex. 영상 스트리밍)
• IP와 거의 같다. IP에서 PORT, 체크섬 정도만 추가된 정도

4. 계층 구조

1) 응용 계층(Layer 4) : 응용 프로그램 간의 데이터 송/수신 제공

• FTP(File Transfer Protocol) : 파일 전송 프로토콜
• SMTP(Simple Mail Transfer Protocol) : 전자우편을 전송할 때 이용되는 표준 프로토콜
• SNMP(Simple Network Management Protocol) : 간이 망 관리 프로토콜
• TELNET(TELecommunication NETwork) : 원격지의 호스트 컴퓨터에 접속할 때 지원되는 표준 프로토콜 

2) 전송 계층(Layer 3) : 호스트들 간의 신뢰성 있는 통신 제공 

• TCP(Transmission Control Protocol) 데이터 전달의 신뢰성을 위해 연결성 방식을 사용
• UDP(User Datagram Protocol) 데이터의 전달을 위해 비연결성 방식을 사용

3) 인터넷(네트워크) 계층(Layer 2) : 주소 지정, 경로 설정 

• IP(Internet Protocol) 여러 개의 패킷 교환망들의 상호 연결을 위한 범용 비연결성 프로토콜 
  • 호스트의 주소 지정 
  • 패킷 절단
  • 전송 경로의 논리적 관리
•  ICMP(Internet Control Message Protocol) : 인터넷 제어 메시지 프로토콜
• IGMP(Internet Group Management Protocol) : 인터넷 그룹 관리 프로토콜
• ARP(Address Resolution Protocol) : 주소 분석 프로토콜
• RARP(Reverse Address Resolution Protocol) : 호스트의 물리적 주소로부터 IP 주소를 구하는 프로토콜 

4) 링크 계층(Layer 1)

• 실제 데이터(프레임)를 송/수신하는 역할
• 물리적인 주소로 MAC을 사용

※ PPP(Point to Point Protocol) : 인터넷 접속 환경을 구현해주는 통신 규약

• 다중 프로토콜을 지원
• 압축 기능 지원
• 동기/비동기 회선 모두를 통하여 전송

※ IP의 라우팅 프로토콜

• IGP
• RIP
• EGP

계층 구조

• IP 패킷 - 출발지 IP,  도착지 IP, 기타 
• TCP 세그먼트 - 출발지 PORT, 도착지 PORT, 전송 제어, 순서, 검증 정보 

TCP 3 way handshake