24. TCP/IP 계층개념과 OSI7계층 비교

TCP/IP

과거로부터 발전해온 컴퓨터는 정말 많은 일을 수행한다. 계산부터 문서작업, 게임 등등 하지만 네트워크 통신의 발달로 이메일 보내기, 채팅 외에도 Netflix, Youtube, 멀티 게임 등 전세계 사용자들에게 많은 컨텐츠를 제공한다.

이러한 상호작용은 두 컴퓨터 시스템이나 여러개의 시스템이 포함 될 수 있는데, 이들은 어떻게 소통하며, 메세지를 어떤식으로 전송하고, 어떻게 끝내는지 알 만한 방법은 무엇일까?

바로 프로토콜(protocol)이다.

프로토콜은 네트워크 통신에서 합의된 규칙들의 집합을 말한다. 우리가 사회에서 행동하고 의사소통하는 방법을 알기위해 사회적 프로토콜을 이용하듯 컴퓨터에서도 마찬가지이다. OSI 7 레이어라는 표준을 ISO에서 발표한 것처럼, 각 컴퓨터를 공급하는 업체는 다른 공급 업체와 통신을 할 수 없었기에 합의된 표준을 필요로 했다.

그 표준이 TCP/IP이다.

TCP:Transmission Control Protocol
IP:Internet Protocol

TCP/IP는 무슨 일을 하고, 어떻게 작동할까?

OSI 모델이 탄생하기 전부터 미국 국방부에서 개발된 프로토콜이다. TCP와 IP는 하나처럼 보이지만, 사실 별도의 네트워크 프로토콜이다.

IP 주소를 발견하면 TCP는 데이터 전달을 담당하기 때문에 대체적으로 둘이 같이 쓰이기 때문에 TCP/IP 명칭이 붙은거다.

IP는 데이터가 전송되는 주소를 얻는다.(일반적으로 IPv4, IPv6) TCP는 해당 IP주소를 찾으면 정확한 데이터 전달을 보장해준다. 그러나 TCP 독자적으로 활동할 수 없기 때문에 반드시 IP주소가 필요하다.

좀더 쉽게 생각하면 IP는 스마트폰에 할당된 전화번호, TCP는 다른 전화로 다른 사람과 통화할 수 있게 하는 모든 기술로 해석하면 될 것 같다.

TCP/IP도 OSI 7 계층 처럼 4단계로 계층이 나뉜다. 그 계층을 알아보자.

TCP/IP 모델의 네가지 계층

네트워크 엑세스 계층(네트워크 인터페이스 로도 불리기도 함)

1 Layer: Network Access Layer, 네트워크 엑세스 계층

• TCP/IP 모델의 첫 번 째 계층이다
• OSI 7 계층처럼 데이터 링크, 링크, 물리 계층으로도 불린다.
• 물리적인 MAC 주소가 이 계층에 해당한다.
• 전송 단위는 Frame이다.
• 프로토콜: Ethernet, Token Ring, PPP, 무선랜 등이있다.

인터넷 계층

2 Layer: Internet Layer, 인터넷 계층

• 호스트와 네트워크 간에 데이터 그램을 전달한다.
• 대상 주소 정보나 전달 시 사용되는 소스를 포함하는 IP 다이어그램이라는 데이터 패킷으로 압축한다.
• IP 다이어그램의 라우팅을 담당한다.
• 즉, 네트워크 통신에서 node 사이에 라우팅 기능과 패킷 전송을 위한 계층이다.
• 프로토콜: IP, ARP, RARP, ICMP, OSPF 등이 있다.

전송 계층

1 Layer: Transport Layer, 전송 계층

• 네트워크 통신에서 연결제어, 신뢰성 있는 데이터 전송을 보장한다.
• 데이터르 패킷으로 나누고 다른 장치까지 데이터 전송을 위한 계층이다.
• 프로토콜: TCP, UDP

응용계층

1 Layer: Application Layer, 응용 계층

• TCP/IP 의 최상위 계층이다.
• TCP/UDP 기반의 응용 프로그램을 구현할 때 사용한다.
• 사용자가 네트워크에 엑세스 할 수 있도록 하는 응용 프로그램 그룹이다.
• 이메일, 메시징 앱 및 클라우드 스토리지 같은 프로그램을 의미한다.
• 프로토콜: DNS, HTTP, SSH, FTP, SMTP, DHCP 등이 있다.

TCP/IP와 OSI 7 계층의 차이점

• OSI 모델은 7계층, TCP/IP는 4계층
• OSI 모델은 ISO에서 개발했다.
• TCP/IP는 미정부기관 DARPA에서 개발을 시작하고, ARPANET을 통해 오늘날의 인터넷이 탄생.
• OSI는 개방형 시스템 상호 연결을 나타낸다.
• OSI 모델에서 전송 계층은 연결 지향적이다.
• TCP/IP 모델의 계층은 연결 지향적이고 비연결적이다.
• OSI는 네트워크 계층을 사용하여 라우팅 표준 및 프로토콜을 정의한다.
• TCP/IP 는 인터넷 계층만 사용한다.
• OSI는 개방형 시스템 상호 연결을 나타낸다.
• TCP는 전송 제어 프로토콜을 나타낸다.