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프로토콜의 개념과 종류, OSI 7계층, TCP/IP 4계층
hjinn0813
2024. 10. 15. 12:41
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데이터 전송 절차와 관련해서 공부를 하다보니, 올해 상반기 정보처리기사 준비하면서 봤던 OSI 7계층을 다시 보게 됐다. 시험 준비할 때는 갖고 다니면서 외워야하니까 워드에만 정리해두고 블로그에는 정리할 생각도 안했는데, 이번에는 어디서든 볼 수 있는 공간에 정리할 필요성을 느껴서, 오랜만에 책을 펼쳐보며 가장 기초적인 부분부터 블로그에 기록해본다.✍
프로토콜(Protocol)
컴퓨터나 네트워크 장치 간에 정보를 주고받기 위한 통신 규칙.
서로 다른 시스템이 통신할 때 어떤 방법으로 정보를 전송하고 처리할지에 대한 일종의 가이드라인.
프로토콜의 종류는 매우 다양하지만, 가장 많이 사용되는 것을 용도별로 나누면 아래와 같다.
| 웹 프로토콜 | - HTTP (Hypertext Transfer Protocol): 웹 페이지를 전송하기 위한 프로토콜로, 일반적으로 인터넷에서 데이터를 요청하고 받는 데 사용된다. 보안이 취약하다. - HTTPS (HTTP Secure): HTTP의 보안 버전으로, SSL/TLS 암호화를 사용하여 안전하게 데이터를 전송한다. 웹사이트와의 안전한 통신을 위해 주로 사용된다. |
| 네트워크 | - TCP (Transmission Control Protocol): 데이터 패킷을 신뢰성 있게 전송하기 위한 프로토콜로, 데이터의 전송 순서를 보장한다. - UDP (User Datagram Protocol): 데이터 전송 속도를 중시하는 프로토콜로, 신뢰성보다는 속도를 우선시한다. 주로 스트리밍이나 게임에서 사용된다. |
| 파일 전송 | - FTP (File Transfer Protocol): 서버와 클라이언트 간에 파일을 전송하기 위한 기본적인 프로토콜. 데이터는 암호화되지 않아 보안이 취약하다. - SFTP (SSH File Transfer Protocol): SSH를 기반으로 한 파일 전송 프로토콜로, 파일을 안전하게 전송하기 위해 암호화한다. FTP보다 더 많은 기능을 지원한다. |
| 원격 접속 | - SSH (Secure Shell): 원격 서버에 안전하게 접속하기 위한 프로토콜. 암호화를 통해 데이터의 안전한 전송을 보장한다. |
| 이메일 | - SMTP (Simple Mail Transfer Protocol): 이메일을 전송하기 위한 프로토콜. - IMAP (Internet Message Access Protocol): 이메일을 서버에서 읽기 위해 사용하는 프로토콜로, 여러 장치에서 이메일에 접근할 수 있게 해준다. - POP3 (Post Office Protocol 3): 이메일을 서버에서 다운로드하여 로컬 장치에서 읽는 데 사용되는 프로토콜. |
OSI (Open System Interconnection) 7계층
시스템 간의 원활한 통신을 위해 ISO(국제표준화기구)에서 제안한 통신 프로토콜.
컴퓨터 네트워크에서 데이터 전송 과정을 7단계로 나누어 설명하는 개념.
| 종류 | 단위 | 설명 | |
| 상위 | 응용 (Application) |
메시지 (Data) |
사용자와 직접 상호작용하는 계층. 응용프로그램에서 데이터 처리를 담당하여 프로세스 간의 정보 교환, 파일 전송 등 사용자가 이해할 수 있는 형식의 데이터나 서비스 제공. HTTP, FTP 같은 프로토콜이 여기서 동작한다. - 예시: 웹 브라우저, 이메일 클라이언트 |
| 표현 (Presentation) |
데이터의 형식을 변환하거나 암호화한다. 다양한 데이터 형식 간의 호환성을 제공한다. - 예시: 데이터 인코딩/암호화/압축, 코드 변환 등 |
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| 세션 (Session) |
송/수신하는 두 시스템 간의 세션을 관리하고 유지한다. 대화 동기를 위해 전송하는 정보의 일정한 부분에 체크점(동기점)을 두어 수신 상태를 체크하고, 연결을 설정/종료하는 기능을 담당한다. → 동기점(Synchronization Point): 소동기점, 대동기점. - 예시: 로그인 세션 관리 |
||
| 전송 (Transport) |
세그먼트 (H/Data) |
'종단'간 신뢰성 있는 정보를 전달하여, 데이터의 전송 품질 보장. 데이터 다중화(분할 및 재조립) 등 작업을 통해 데이터 흐름을 제어하고 오류를 감지하여 복구한다. 헤더와 페이로드로 구성된다. * 헤더(Header): 포트번호(출발지, 목적지), 순서번호, 오류검출코드 * 페이로드(Payload): 상위 계층(세션)의 데이터 - 예시: TCP 세그먼트: 순서 보장, 오류 복구 기능 포함 UDP 데이터그램: 간단한 전송 담당 |
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| 하위 | 네트워크 (Network) |
패킷 (H/Seg) |
데이터가 네트워크를 통해 출발지에서 목적지까지 올바른 경로로 갈 수 있도록 패킷의 경로를 결정하고, 서로 다른 개방 시스템들 간의 네트워크 연결 유지/설정/해제와 데이터 교환/중계를 담당한다. 패킷에 수신지 주소가 들어있다. - 예시: IP, ICMP, 라우터 등 |
| 데이터 링크 (Data Link) |
프레임 (H/Pac) |
'인접 노드 간'에 신뢰성 있는 정보 전달. 물리 계층에서 발생할 수 있는 오류를 감지하고, 안전한 데이터 전송을 보장한다. (오류/흐름 제어, 프레임 동기화) - 예시: Ethernet, PPP, 브릿지 등 |
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| 물리 (Physical) |
비트 | 전송에 필요한 두 장치 간의 기계적, 전기적, 기능적, 절차적 특정에 대한 규칙을 정의한다. 물리적 장비와 연결을 담당하며, 데이터의 전기적 또는 광학적 신호 전송을 처리한다. 물리적 매체를 통해 실제 비트를 전송, 아날로그 신호를 디지털 데이터로 변환한다. - 예시: 케이블, 스위치 |
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TCP/IP 4계층
인터넷에 연결된 서로 다른 기종의 컴퓨터들이 서로 데이터를 주고받을 수 있도록 하는 표준 프로토콜.
| OSI 7계층 | TCP/IP 4계층 | 설명 |
| 응용 표현 세션 |
응용 (Application) |
사용자와 상호작용하는 계층. 웹 브라우징, 이메일, 파일전송 등 네트워크 활동을 할 수 있다. 다양한 네트워크 앱과 프로토콜이 여기서 동작한다. - 프로토콜: HTTP, FTP, SMTP, SSH 등 |
| 전송 | 전송 (Transfer) |
호스트간 신뢰성 있는 데이터 전송 보장. 데이터가 정확하게 전송될 수 있도록 오류 검출 및 수정, 데이터 재전송, 패킷 순서 정리 등의 작업을 수행한다. - 프로토콜: TCP(신뢰성 있는 전송 보장), UDP(빠른 전송). |
| 네트워크 | 인터넷 (Internet) |
네트워크간 데이터 패킷을 전송. 주로 IP 주소를 사용하여 데이터의 출발지와 목적지를 식별하며, 패킷을 목적지로 라우팅과 전달, IP 주소 할당, 데이터 패킷의 재조립 담당. - 프로토콜: IP, ICMP |
| 데이터 링크 물리 |
네트워크 액세스 (Network Access) |
하드웨어 수준에서 물리적인 전송매체(케이블, 무선)를 통해 데이터 프레임 전송/수신 담당. 이더넷, wi-fi가 여기서 동작한다. - 프로토콜: Ethernet, ARP |
참고 글
OSI 7계층 - https://www.instagram.com/p/C_afymuyS4R
TCP/IP 4계층 - https://www.instagram.com/p/C_ddx4FShV3
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