[Network] TCP/IP 모델

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TCP/IP 모델

TCP/IP 구현 환경

[Network] OSI 참조 모델

사실 ISO표준화기구에서 표준화한 OSI 7계층 모델은 전체적인 통신을 하기 위한과정을 7개의 이론적인 모델로 만들어 둔 것이다. 하지만 실제로는 TCP/IP 4계층을 사용하며, TCP/IP 4계층 안에는  이론적인 OSI 7계층의 기능들이 싹 다 녹아 들어 있다.

 

TCP/IP 모델과 OSI 모델 비교

 

TCP/IP 모델 구현 환경

TCP/IP구현 환경 사진

시스템 공간 (OSI 7계층의 1~4계층)

- OSI 7계층에서의 물리계층, 데이터링크계층, 네트워크계층, 전송계층의 역할 수행

- TCP(연결형 서비스 제공)와 UDP(비연결형 서비스 제공)는 시스템 운영체제인 커널 내부에 구현됨

- 네트워크 계층은 IP로 구현, 전송 패킷의 올바른 경로 선택 기능을 제공

 

 

사용자 공간 (OSI 7계층의 5~7계층)

- OSI 7계층에서의 세션계층, 표현계층, 응용계층의 역할 수행

- 사용자 프로그램으로 구현

- 전송 계층의 기능을 제공하는 소켓 시스템 콜을 호출해 TCP와 UDP 기능을 사용

 

 

프로세스 : TCP/IP 응용계층 = OSI 세션 + 표현 + 응용계층

TCP : TCP/IP 전송계층 = OSI 전송계층

IP : TCP/IP 인터넷계층 = OSI 네트워크계층

드라이버 and LAN카드 : OSI 물리 + 데이터링크계층

 

 

프로토콜

TCP/IP 계층 구조

네트워크 응용 프로그램

- TCP/IP 4(Application)계층

- OSI 7계층의 응용계층과 동일하며, 사용자 응용 프로그램이 해당. SMTP, FTP, HTTP, SNMP, DNS 등이 있음

 

 

TCP, UDP

- TCP/IP 3(Transport)계층

- OSI 7계층의 전송계층과 동일하며, TCP와 UDP로 나뉘어져있음. 왜일까?

이유는 TCP/IP의 응용계층에서 사용하는 서비스에 따라 TCP와 UDP로 나뉘기 때문이다. TCP는 연결형(Connection-Oriented) 혹은 연결지향형이기 때문에 파일전송(FTP), 메일(SMTP), 웹(HTTP), Telnet 등 신뢰성이 필요한 서비스에 필요한 프로토콜이며, UDP는 비연결성. 즉, 신뢰성이 필요없는 IP, DNS(도메인주소에 대한 IP매핑저보), 유튜브같은 실시간으로 전송되는 영상 같은 서비스에 필요한 프로토콜이기 때문에 TCP와 UDP로 나뉨.

 

 

ARP/RARP, IP, ICMP

- TCP/IP 2(Internet)계층

- 대표적으로 IP프로토콜을 사용. 또한, IP를 도와주는 ARP/RARP, ICMP도 사용

 

ICMP (Internet Control Messsage Protocol)

- ICMP의 기능은 크게 오류 보고기능, 호스트의 요청에 대한 응답. 두 가지 기능을 수행한다.

- ICMP프로토콜은 IP프로토콜에 캡슐화되어 전송된다.

IP프로토콜은 비연결형 서비스이고 신뢰성이 없는 프로토콜이기 때문에 목적지까지 전송데이터가 전달이 되지않을 경우가 생길수가 있다. 하지만 IP프로토콜에서는 스스로 오류를 처리해줄 수 있는 기능이 없기 때문에 ICMP라는 프로토콜이 대신 송신자에게 어떠한 이유 때문에 오류가 발생했다는 메시지를 보고를 하는 기능을 수행한다.

 

 

ARP/RARP (Address Resolution Protocol/ Reverse Address Resolution Protocol)

- ARP/RARP는 주소변환, 혹은 주소해결 프로토콜이다.

ARP : IP주소를 MAC주소로 변환

RARP : MAC주소를 IP주소로 변환

인터넷 통신을 하기 위해서는 송수신 호스트의 포트주소, IP주소, MAC주소 이 3가지 주소가 반드시 필요하다.

예를 들어, 유튜브에 한번도 접속한적이 없는데 유튜브와 통신을 한다고 가정해보자. 기본적으로 유튜브는 웹이므로 80포트번호를 쓰고, 유튜브의 IP주소는 DNS서버에서 쿼리를 보내준어 두가지 정보를 알 수 있다. 하지만 한번도 접속해보지 않은 유튜브의 LAN카드주인 MAC주소를 어찌 알 수 있을까? 이럴때 ARP가 원격의 유튜브의 IP주소를 기반으로 유튜브의 MAC주소를 찾아내어 MAC주소를 보내준다. RARP는 반대로 MAC주소는 알고있는데 IP주소를 모를떄 사용되는 프로토콜이라 보면 된다.

 

 

LAN 카드 인터페이스

- TCP/IP 1(Network Access)계층