2.2 TCP/IP 4계층 모델 (1)

운으로 2022. 8. 24. 01:49

응용 계층(application 계층)

FTP, HTTP, SSH, SMTP 등 응용 프로그램이 사용되는 프로토콜 계층이며 웹 서비스, 이메일 등 서비스를 실질적으로 사람들에게 제공하는 층이다.
FTP: 장치와 장치 간의 파일을 전송하는 데 사용되는 표준 통신 프로토콜
SSH: 보이지 않은 네트워크에서 네트워크 서비스를 안전하게 운영하기 위한 암호화 네트워크 프로토콜
HTTP: world wide web을 위한 데이터 통신의 기초이자 웹사이트를 이용하는 데 쓰는 프로토콜
SMTP: 전자 메일 전송을 위한 인터넷 표준 통신 프로토콜

전송 계층

송신자와 수신자를 연결하는 통신 서비스를 제공하며 연결 지향 데이터 스트림 지원, 신뢰성, 흐름 제어를 제공하며 애플리케이션과 인터넷 계층 사이의 데이터가 전달될 때의 중계 역할을 한다. TCP, UDP 등이 있다.
TCP는 패킷 사이의 순서를 보장하고 연결지향 프로토콜을 사용해서 연결해 신뢰성을 구축하여 수신여부를 확인하며 '가상회선 패킷 교환 방식'을 사용
UDP는 순서를 보장하지 않고 수신 여부를 확인하지 않으며 단순히 데이터만 주는 '데이터그램 패킷 교환 방식' 사용

가상회선 패킷 교환 방식

데이터그램 패킷 교환 방식

TCP 연결 성립 과정

1) SYN 단계: 클라이언트는 서버에 클라이언트의 ISN을 담아 SYN을 보낸다. ISN은 새로운 TCP 연결의 첫 번째 패킷에 할당된 임의의 시퀀스 번호를 뜻함
2) SYN + ACK 단계: 서버는 클라이언트의 SYN을 수신, 서버의 ISN을 보내며 승인번호로 클라이언트의 ISN + 1을 보냄
3) ACK단계: 클라이언트는 서버의 ISN + 1한 값인 승인번호를 담아 ACK를 서버에 보냄
3-way handshake과정 이후 신뢰성이 구축되고 데이터 전송이 시작됨 TCP는 이 과정이 있어 신뢰성이 있는 계층이고 UDP는 이 과정이 없어 신뢰성이 없는 계층이다

TCP 연결 해제 과정

클라이언트가 연결을 닫으려고 할 때 FIN으로 설정된 세그먼트를 보낸다. 그리고 클라이언트는 FIN_WAIT_1 상태로 들어가고 서버의 응답을 기다린다.
서버는 클라이언트로부터 ACK라는 승인 세그먼트를 보낸다. 그리고 COLSE_WAIT 상태에 들어감 클라이언트가 세그먼트를 받으면 FIN_WAIT_2 상태에 들어감
서버는 ACK를 보내고 일정 시간 이후에 클라이언트에 FIN이라는 세그먼트를 보냄
클라이언트는 TIME_WAIT가 되고 다시 서버로 ACK를 보내서 CLOSED 상태가 됨 이후 클라이언트는 어느 정도의 시간을 대기한 후 연결이 닫히고 클라이언트와 서버의 모든 자원의 연결이 해제됨
연결을 바로 닫지않고 일정 시간 뒤에 닫는 이유는?
- 1) 지연 패킷이 발생할 경우를 대비하기 위함. 패킷이 뒤늦게 도달하고 이를 처리하지 못하면 데이터 무결성 문제 발생
- 2) 두 장치가 연결이 닫혔는지 확인하기 위해서 LAST_ACK 상태에서 닫히면 다시 새로운 연결을 할 때 장치는 LAST_ACK 상태이기 때문에 접속오류가 생김

인터넷 계층