프로토콜 TCP/IP, IPv4 & IPv6

프로토콜(Protocol)

- 서로 다른 기들 간의 데이터 교환을 원할하게 수행할 수 있도록 표준화 시켜놓은 통신 규약

- 통신을 제어하기 위한 표준 규칙과 절차의 집합으로 하드웨어와 소프트웨어 , 문서를 모두 규정 

- 기본요소 : 구문(Syntax), 의미(Semantics), 시간(Timing) - 2020 정처기 실기 기출(구의타)   

- 구문 : 전송하고자 하는 데이터의 형식, 부호화, 신호 레벨 등을 규정

- 의미 : 두 기기 간의 효율적이고 정확한 정보 전송을 위한 협조 사항과 오류 관리를 위한 제어 정보를 규정

- 시간 : 두 기기 간의 통신 속도, 메시지의 순서 제어 등을 규정

 

 

Packet Encapsulation

https://www.researchgate.net/figure/Packet-encapsulation-TCP-IP-architecture-encapsulates-the-data-from-the-upper-layer-by_fig4_49288737

 

 

TCP/IP

- TCP -> 통신의 전송/수신 , IP -> 데이터 통신을 다룸 

- 인터넷에 연결된 서로 다른 기종의 컴퓨터들이 데이터를 주고 받을 수 있도록 하는 표준 프로토콜

- 응용계층, 전송계층, 인터넷 계층, 네트워크 액세스 계층으로 이루어짐

- 1960년대 말 ARPA에서 개발하여 ARPANET에서 사용하기 시작

- UNIX의 기본 프로토콜로 사용되었다가 현재는 인터넷 범용 프로토콜로 사용

- TCP(Transmission Control Protocol)과 IP(Internet Protocol)이 결합

cf) OSI 7 Layer Model (7계층으로 분리한 이론적인 모델 ) 

             ---> TCP / IP Suite (4개 계층으로 분리한 구현 모델)  

 

 

TCP특징(신 연 흐 혼) 

- 신뢰성 보장

- 연결 지향적 특징

- 흐름 제어

- 혼잡 제어 

 

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Transport 계층 

전송 계층(Transport)의 주요 프로토콜

- TCP

    -> 양방향 연결형 서비스 제공

    -> 가상 회선 연결 형태의 서비스 제공

    -> 순서 제어, 오류 제어, 흐름 제어 기능을 함

    -> 스트림 위주의 패킷 단위 전달

- UDP

    -> 비연결형 서비스 제공

    -> 실시간 전송에 유리하며, 신뢰성보다는 속도가 중요시되는 네트워크에서 사용

- RTCP

    -> 패킷의 전송 품질을 제어하기 위한 제어 프로토콜

    -> 세션에 참여한 각 참여자들에게 주기적으로 제어 정보를 전송

    -> 데이터 전송을 모니터링하고 최소한의 제어와 인증 기능만을 제공

    -> 패킷은 항상 32비트의 경계로 끝남

 

 

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Internet 계층 

- 인터넷이란? TCP/IP 프로토콜(=인터넷 표준 프로토콜) 을 기반으로 하여 전 세계 수많은 컴퓨터와 네트워크들이 연결된 광범위한 컴퓨터 통신망 

- IP(Internet Protocal Address)? 인터넷에 연결된 모든 컴퓨터 자원을 구분하기 위한 고유의 주소 

 

 

인터넷 프로토콜 IPv4 & IPv6

- IPv4

  -> 숫자로 8비트씩 4부분, 총 32비트로 구성되어 있음

  -> 네트워크 부분의 길이에 따라 A클래스에서 E클래스로 총 5단계로 구성되어 잇음 

 

- 참고) 서브네팅(Subnettig)

할당된 네트워크 주소를 다시 여러개의 작은 네트워크로 나누어 사용하넌 것을 말함

4바이트의 IP주소 중 네트워크 주소와 호트스 주소를 구분하기 위한 비트를 서브넷 마스크(Subnet Mask)라고 하며, 이를 변경하여 네트워크 주소를 여러개로 분할하여 사용

서브넷 마스크는 각 클래스마다 다르게 사용됨 

 

IP Address Example

http://snetengineer.blogspot.com/2010/11/ip-subnet-table.html

 

 

 

- IPv6

128비트 IP주소 

1983년부터 사용중인 인터넷 프로토콜 버전4 인프라에서 인터넷 프로토콜 버전6의 후속 주소 지정 및 라우팅 시스템으로 인터넷을 용이하게 하는 기술

IPv6 -> 기밀성, 인증 및 데이터 무결성 제공 , ICMP 

지리적 제한 없음

일관된 헤더가 있기 때문에, 주소로 라우팅 하기 위한 코드가 더 간단, 하드웨어 처리도 덜 필요함

IPv4의 경우 IP주소가 부족하기 때문에 

 

 

 

- ICMP (Internet Control Message Protocol)

    ==> TCP/IP에서 IP 패킷을 처리할 때 발생되는 문제를 알려주는 프로토콜

    ==> linux에서 ping 명령어를 이용하여 ICMP 사용 가능 

- IGMP(Internet Group Management Protocol)

    ==> 멀티캐스트를 지원하는 호스트나 라우터 사이에서 멀티캐스트 그룹 유지를 위해 사용

 

- ARP : IP 주소를 MAC Address로 변환 (논리 주소 → 물리 주소)

- RARP : ARP의 반대로 MAC Address를 IP 주소로 변환 (물리 주소 → 논리 주소)

 

cf) MAC 주소(Media Access Control Address)란?

- 네트워크 세그먼트의 데이터 링크 계층에서 통신을 위한 네트워크 인터페이스에 할당된 고유 식별자

 -  대체적으로 네트워크 인터페이스 컨트롤러(NIC)의 제조업체가 할당하며 하드웨어에 저장

https://ko.wikipedia.org/wiki/MAC_%EC%A3%BC%EC%86%8C#/media/%ED%8C%8C%EC%9D%BC:UMTS_Router_Surf@home_II,_o2-0017.jpg

 

네트워크 액세스 계층의 주요 프로토콜

- IEEE 802 : LAN을 위한 표준 프로토콜

    -> IEEE 802.3(Ethernet) : CSMA/CD 방식의 LAN

    -> IEEE 802.4 : 토큰 박스

    -> IEEE 802.5 : 토큰링

    -> IEEE 802.11 : 무선 LAN

- HDLC : 비트 위주의 데이터 링크 제어 프로토콜

- X.25 : 패킷 교환망을 통한 DTE와 DCE 간의 인터페이스를 제공하는 프로토콜

    -> DTE(신호 단말 장치), DCE(신호 통신 장비)

- RS-232C : 공중전화 교환망을 통한 DTE와 DCE 간의 인터페이스를 제공하는 프로토콜

 

 

 

 

 

 

 

출처)

1.