- 인터넷 프로토콜 스위트 (internet protocol suite)
인터넷에서 컴퓨터들이 서로 정보를 주고받는데 쓰이는 프로토콜의 집합, 이를 TCP/IP4계층 혹은 OSI7계층
모델로 설명한다.
- 애플리케이션 계층
FTP, HTTP, SSH, SMTP, DNs등 응용 프로그램이 사용되는 프로토콜 계층이다.
웹서비스나 이메일등의 서비스를 실질적으로 제공하는 계층
→FTP
장치간의 파일을 전송하는데 사용되는 표준 통신 프로토콜
→SSH(secure shell)
보안되지 않은 네트워크에서 네트워크 서비스를 안전하게 운영하기 위한 암호화 네트워크 프로토콜
→HTTP
World Wide Web을 위한 데이터 통신의 기초, 웹사이트를 이용하는데 쓰는 프로토콜
→SMTP
전자 메일 전송을 위한 인터넷 표준 통신 프로토콜
→DNS
도메인 이름과 IP주소를 매핑해주는 서버
www.google.com에 에 DNS쿼리가오면
[Root DNS] -> [.com DNS] ->[.google DNS] -> [.www DNS]과정을거쳐 완벽한 주소를 찾아 IP주소를 매핑한다.
IP주소가 바뀌어도 같은 도메인 주소러 서비스가 가능
- 전송 계층(transport)
송신자와 수신자를 연결하는 통신 서비스를 제공, 연결지향 데이터 스트림지원, 신뢰성, 흐름제어를 제공
애플리케이션과 인터넷 계층 사이의 데이터가 전달될 때의 중계 역할을 한다.
TCP,UDP 등이 대표적이다.
TCP
패킷 사이의 순서를 보장하고 연결지향 프로토콜을 사용해서 연결을 하여 신뢰성을 구축, 수신 여부를 확인해
'가상회선 패킷 교환 방식'을 사용한다.
각 패킷에는 가상회선 식별자가 포함되며 모든 패킷을 전송하면 가상회선이 해제되고 패킷들은
아래와 같이 순서대로 도착을 보장한다.
UDP
순서를 보장하지 않고 수신여부를 확인하지 않는다. 단순히 데이터만 주는 '데이터 패킷 교환 방식'을
사용한다.
패킷이 독립적으로 이동하며 최적의 경로를 선택해간다. 결론적으로 도착한 순서가 다를 수 있다.
패킷의 순서도 다르고, 특정 회선 중심으로 가는것이 아니라 따로따로 이동하며 순서도 다르게 도착한다.
TCP 연결 성립 과정
TCP는 신뢰성을 확보할 때 3-way handshake라는 작업을 진행한다.
1.SYN 단계
클라이언트는 서버에 클라이언트의 ISN을 담아 SYN을 보낸다. ISN은 새로운 TCP연결의 첫 번째
패킷에 할당된 임의의 시퀀스 번호를 말한다. 이는 장치마다 다를 수 있다.
2.SYN + ACK 단계
서버는 클라이언트의 SYN을 수신하고 서버의 ISN을 보내며 승인번호로 클라이언트의 ISN + 1을 보낸다.
3.ACK 단계
클라이언트는 서버의 ISN+1한 값인 승인번호를 담아 ACK를 서버에 보낸다.
3-웨이 핸드쉐이크 이후 신뢰성이 구축되고, 데이터 전송을 시작한다.
따라서 TCP는 신뢰성이 있는 계층이라고하고, UDP는 이 과정이 없어 신뢰성이 없는 계층이라고 한다.
SYN - synchronization의 약자, 연결 요청 플래그
ACK - acknowledgement의 약자 응답 플래그
ISN- initial sequence numbrs의 약어, 초기 네트워크 연결을 할 때 할당된 32비트 고유 시퀀스 번호
TCP연결 해제 과정
TCP가 연결을 해제할 때는 4-웨이 핸드쉐이크 과정이 발생한다.
1번 - 클라이언트가 연결을 닫으려고 할 때 FIN으로 설정된 세그먼트를 보낸다. 그리고 클라이언트는
FIN_WAIT_1 상태로 들어가고 서버의 응답을 기다린다.
2번 - 서버는 클라이언트로 ACK라는 승인 세그먼트를 보낸다. 그리고 CLOSE_WAIT상태에 들어간다.
클라이언트가 세그먼트를 받으면 FIN_WAIT_2 상태에 들어간다.
3번- 서버는 ACK를 보내고 일정 시간 이후에 클라이언트에 FIN이라는 세그먼트를 보낸다.
4번- 클라이언트는 TIME_WAIT 상태가 되고 다시 서버로 ACK를 보내서 서버는 CLOSED 상태가 된다.
이후 클라이언트는 어느 정도의 시간을 대기한 후 연결이 닫힌뒤 클라이언트와 서버의 모든 자원 연결이 해제된다.
TIME_WAIT이 있는 이유
1.지연 패킷이 발생할 경우를 대비하기 위함, 패킷이 뒤늦게 도달하고 이를 처리하지 못한다면
데이터 무결성(데이터의 정확성과 일관성을 유지하고 보증하는 것) 문제가 발생
2.두 장치가 연결이 닫혔는지 확인하기 위함, 마냑 LAST_ACK 상태에서 닫히게 되면 다시 새로운 연결을 하려고할 때
장치는 계속 LAST_ACK로 되어 있기 때문에 접속 오류가 나타나게 된다.
TIME_WAIT: 소켓이 바로 소멸되지 않고 일정 시간 유지되는 상태를 말한다. 지연 패킷등의 문제점을 해결하는데 쓰인다.
각 운영체제별로 60초~4분으로 설정되어 있다.
- 인터넷 계층
장치로부터 받은 네트워크 패킷을 IP주소로 지정된 목적지로 전송하기 위해 사용되는 계층이다.IP, ARP, ICMP등이 있고
패킷을 수신해야 할 상대의 주소를 지정하여 데이터를 전달한다.
상대방이 제대로 받았는지에 대해 보장하지않는 비연결형적인 특징을 가지고 있다.
ARP(address resolution protocol):IP 프로토콜로부터 논리 주소를 받아 이에 해당하는 물리주소로 변환 후 데이터 링크계층에 전달하는 역할을 수행한다.
ICMP:IP 프로토콜은 오류 보고와 오류 수정기능이 없기 때문에 이를 보완하기 위해 설계되었다.
- 링크 계층
전선, 광섬유, 무선등으로 실질적으로 데이터를 전달하며 장치간의 신호를 주고받는 규칙을 정하는 계층이다.
네트워크 접근 계층이라고도 한다.
이는 물리계층과 데이터 링크 계층으로 나누기도 한다.
물리계층:무선 LAN과 유선 LAN을 통해 0과 1로 이루어진 데이터를 보내는 계층
데이터 링크계층:이더넷 프레임을 통해 에러확인, 흐름제어, 접근제어를 담당하는 계층
-참고
면접을 위한 CS전공노트
https://m.blog.naver.com/wjdeh313/222600320812