TCP/IP 4계층
애플리케이션 계층
전송계층
인터넷 계층
링크 계층
애플리케이션 계층
FTP, HTTP, SSH, SMTP, DNS 등 응용 프로그램이 사용되는 프로토콜 계층
서비스를 실질적으로 사용자에게 제공하는 계층
FTP - 장치와 장치 간의 파일을 전송하는 데 사용되는 표준 통신 프로토콜
SSH - 보안되지 않는 네트워크에서 네트워크 서비스를 안전하게 운영하기 위한 암호화 네트워크 프로토콜
HTTP - World Wide Web을 위한 데이터 통신의 기초이자 웹 사이트를 이용하는 데 쓰는 프로토콜
SMTP - 전자 메일 전송을 위한 인터넷 표준 통신 프로토콜
DNS - 도메인 이름과 IP 주소를 매핑해주는 서버
전송 계층
송신자와 수신자를 연결하는 통신 서비스를 제공하며 연결 지향 데이터 스트림 지원, 신뢰성, 흐름제어를 제공하며 애플리케이션과 인터넷 계층 사이의 데이터가 전달될 때의 중계 역할을 한다. 예) TCP, UDP
가상회선 패킷 교환 방식
각 패킷에는 가상회선 식별자가 포함되며 모든 패킷을 전송하면 가상회선이 해제되고 패킷들은 전송된 순서대로 도착하는 방식
데이터그램 패킷 교환 방식
패킷이 독립적으로 이동하며 최적의 경로를 선택하여 가는데 하나의 메시지에서 분할된 여러 패킷은 서로 다른 경로로 전송될 수 있으며 도착한 순서가 다를 수 있는 방식
TCP 연결 성립 과정
TCP는 신뢰성을 확보할 때 3-way handshake 를 진행한다.
1. SYN 단계. 클라이언트는 서버에 클라이언트의 ISN을 담아 SYN을 보낸다.
2. SYN+ACK 단계. 서버는 클라리언트의 SYN을 수신하고 서버의 ISN을 보내며 승인번호로 클라이언트의 ISN+1을 보낸다.
3. ACK 단계. 클라이언트는 서버의 ISN+1한 값인 승인번호를 담아 ACK를 서버에 보낸다.
이렇게 신뢰성 확보 후 데이터 전송
SYN - synchronization, 연결 요청 플래그
ACK - acknowledement, 응답 플래그
ISN - Initial Sequence Numbers, 초기 네트워크 연결을 할 때 할당된 32비트 고유 시퀀스 번호
TCP 연결 해제 과정
4-way handshake
1. 클라이언트가 연결을 닫으려고 할 때, FIN으로 설정된 세그먼트를 보낸다. (FIN 플래그 보냄) 그리고 클라이언트는 FIN_WAIT_1 상태로 들어가고 서버의 응답을 기다린다.
2. 서버는 클라이언트로 ACK라는 승인 세그먼트를 보낸다. 그리고 CLOSE_WAIT 상태에 들어간다. 클라이언트가 세그먼트를 받으면 FIN_WAIT_2 상태에 들어간다.
3. 서버는 ACK를 보내고 일정 시간 이후에 클라리언트에 FIN이라는 세그먼트를 보낸다.
4. 클라이언트는 TIME_WAIT 상태가 되고 다시 서버로 ACK를 보내서 서버는 CLOSED 상태가 된다. 이후 클라이언트는 어느 정도의 시간을 대기한 후 연결이 닫히고 클라이언트와 서버의 모든 자원의 연결이 해제된다.
TIME_WAIT를 하는 이유??
첫번째 지연 패킷이 발생할 경우을 대비하기 위함. 패킷이 늦게 도착하고 이를 처리하지 못한다면 데이터 무결성 문제가 발생
두번째 두 장치가 연결이 닫혔는지 확인하기 위함. 만약 LAST_ACK 상태에서 닫히게 되면 다시 새로운 연결을 하려고 할때 장치는 줄곧 LAST_ACK로 되어 있기 때문에 접속 오류가 나타나게 될것이다.
인터넷 계층
장치로부터 받은 네트워크 패킷을 IP주소로 지정된 목적지로 전송하기 위해 사용되는 계층
IP, ARP, ICMP 등이 있으며 패킷을 수신해야 할 상대의 주소를 지정하여 데이터를 전달한다.
상대방이 제대로 받았는지 보장하지 않는 비연결형적인 특징을 가지고 있다.
링크 계층
전선, 광섬유, 무선 등으로 실질적으로 데이터를 전달하며 장치 간에 신호를 주고받는 '규칙'을 정하는 계층이다. 네트워크 접근 계층이라고도 한다.
물리 계층과 데이터 링크 계층으로 나누기도 하는데 물리 계층은 무선 LAN과 유선 LAN을 통해 0과 1로 이루어진 데이터를 보내는 계층을 말하며 데이터 링크 계층은 이더넷 프레임을 통해 에러 확인, 흐름 제어, 접근 제어를 담당하는 계층을 말한다.
계층간 데이터 송수신 과정
예) HTTP를 통해 웹 서버에 있는 데이터를 요청한다면????
PDU(Protocol Data Unit)
어떤 계층에서 다른 계층으로 데이터가 전달되는 단위
어플리케이션 계층 : 메시지
전송 계층 : 세그먼트(TCP), 데이터그램(UDP)
인터넷 계층 : 패킷
링크 계층 : 프레임(데이터 링크 계층), 비트(물리 계층)