[TCP/IP] (Original)TCP/IP 프로토콜 슈트와 구조

우선 프로토콜과 프로토콜 슈트의 정의를 알아보자.

인터넷을 포함하여 네트워크를 지탱하는 것을 프로토콜 이라고 하고,

이러한 프로토콜의 집합을 프로토콜 슈트 라고 한다.

 

네트워크 기능을 표현하기 위해 사용되는 모델들의 기능은 유사한 점이 많다. TCP/IP와 OSI 모델은 네트워크 기능을 완전히 동일한 방법으로 분리하지는 않지만 사실 매우 유사하다.

OSI 모델이 매우 널리 사용되기 때문에 TCP/IP 구조를 TCP/IP 계층과 그에 대응되는 OSI 계층을 이용하여 설명하는 경우가 많다.

 

OSI 참조 모델과 TCP/IP 모델 계층, Updated TCP/IP 모델 계층

 

기존의 TCP/IP 모델은 하드웨어 장비가 존재하는 물리 계층을 설명하지 않았지만, 현재(2023년)을 기준으로 TCP/IP 5계층으로 업데이트됨과 동시에 물리 계층또한 정의하고 있다. 이번 포스팅에서는 기존 TCP/IP에 대해 설명하고 새로 업데이트된 TCP/IP 5계층에 대해서는 추후 포스팅을 하겠다.

 

네트워크 인터페이스 계층 (Network Interface Layer)

다른 이름으로는 링크 계층이다. 이름에서 알 수 있듯이 네트워크 인터페이스 계층은 상위 계층에 있는 실제 TCP/IP 프로토콜이 로컬 네트워크에 접근하기 위해 사용하는 인터페이스 역할을 한다. 네트워크 인터페이스 계층은 OSI 참조 모델의 데이터 링크 계층에 대응된다.

 

많은 TCP/IP 네트워크의 경우 네트워크 인터페이스 계층에서 동작하는 TCP/IP 프로토콜은 존재 하지 않는다. 왜냐하면 필요가 없기 때문이다. 이더넷에서 TCP/IP를 운영할 경우를 생각하면, 이더넷은 2계층 기능을 수행한다. 그렇지만 TCP/IP 표준은 2계층 구현을 가지고 있지 않은 TCP/IP 네트워크를 위한 프로토콜을 정의한다. 이들은 직렬 회선 연결에서 TCP/IP를 사용할 때나 물리 계층에서 직접 동작하는 기술에 주로 쓰인다.

 

인터넷 계층 (Internet Layer)

인터넷 계층은 OSI 참조 모델의 네트워크 계층에 해당되는 계층이다. 그래서 TCP/IP 에서도 해당 계층을 네트워크 계층이라 부르기도 한다. 인터넷 계층은 논리적 장비 주소지정, 데이터 패키징, 조작과 전달, 라우팅과 같은 전형적인 3계층 작업을 수행한다. 이 계층에서는 TCP/IP의 핵심인 IP, 인터넷 제어 프로토콜(ICMP), 라우팅 프로토콜(RIP, OSFP, BGP 등) 등의 지원 프로토콜이 존재한다. 차세대 IP인 IP 버전 6도 이 계층에 해당한다.

 

 

호스트 간 전송 계층 (Host-to-Host Transport Layer)

호스트 간 전송 계층의 주요 역할은 인터네트워크 상에서 종단간 통신을 쉽게 하는 것이다. 이 계층은 장비 간에 데이터를 안정적이거나 안정적이지 않거나 보낼 수 있도록 하는 논리적 연결을 맺도록 한다. 그리고 이 계층에서 동작하는 핵심 TCP/IP 프로토콜은 UDP와 TCP다. TCP/IP의 호스트 간 전송 계층은 OSI 모델에서 그와 동일한 이름을 같는 계층과 대응되지만 OSI 세션 계층의 일부분으로 볼 수도 있는 요소를 포함하고 있다. TCP 같은 경우 오랜 시간 동안 존재할 수 있는 연결을 수립하는데 어떤 사람들은 이것이 세션과 유사하다고 주장하기도 한다.

 

 

애플리케이션 계층 (Application Layer)

애플리케이션 계층은 TCP/IP 모델의 최상위 계층이다. 이 계층은 OSI 모델의 5에서 7계층까지를 포함한다. OSI 모델의 5, 6, 7 계층 간의 구분이 모호하다는 것을 잘 반영하였다. 왜냐하면 일부 프로토콜의 경우 5, 6, 7 계층 중에서 어디에 속하는지를 설명하기가 매우 어려운 경우가 있기 때문이다.

 

많은 프로토콜이 애플리케이션 계층에 속한다. 이러한 프로토콜에는 최종 사용자 서비스를 제공하는 HTTP, FTP, SMTP 와 같은 애플리케이션 프로토콜도 있고 단순 네트워크 관리 프로토콜인 SNMP, 동적 호스트 설정 프로토콜인 DHCP, 도메인 네임 시스템 DNS 와 같은 관리 프로토콜도 있다.

 

이제 TCP/IP 프로토콜을 간략히 살펴보고 TCP/IP 구조 상에서 어디에 속하는지 알아보자.

 

 

TCP/IP 프로토콜

TCP/IP 프로토콜

TCP/IP는 프로토콜 슈트이기 때문에 각각의 프로토콜을 설명하는 것이 TCP/IP를 설명하는 가장 좋은 방법이다. 각 프로토콜은 TCP/IP 구조 모델의 특정 계층에 위치하며 TCP/IP 네트워크나 애플리케이션을 구현하는데 필요한 전체 기능 중 일부를 담당하고 있다. 이들 프로토콜이 협력해야만 전체 TCP/IP가 잘 동작할 수 있다.

 

일부 TCP/IP 프로토콜은 TCP/IP 슈트의 기본 동작과 관련되어 있기 때문에 핵심 프로토콜로 간주된다. 이 핵심 프로토콜에는 인터넷 계층과 전송 계층의 주요 프로토콜인 IP, UDP, TCP 가 포함된다. 이들은 각 TCP/IP 모델 계층에서 다양한 기능을 수행하기 위한 여러 다른 프로토콜을 지원한다.

 

위의 표에서는 ARP와 RARP의 위치가 애매한데, 이들은 2계층과 3계층에 모두 속한다고 볼 수도 있고 어느 곳에도 속하지 않는다고 볼 수도 있다. 이들은 네트워크 인터페이스 계층과 인터넷 계층을 서로 연결하는 역할을 한다.

 

 

다음 포스팅에선 업데이트된 TCP/IP 프로토콜을 간략하게 설명하거나 하위 계층 핵심 프로토콜 중 하나인 SLIP(직렬 회선 인터페이스 프로토콜)과 PPP(점대점 프로토콜)에 대해 작성해볼까 한다.

 

 

참조

https://www.aladin.co.kr/shop/wproduct.aspx?ItemId=872152

TCP/IP 완벽 가이드

참조한 책을 읽으며 정리한 내용을 바탕으로 작성한 포스트입니다.

오류나 틀린 점이 있다면 말씀 부탁드립니다.