TCP/IP 4계층 모델

1. OSI 7계층과 TCP/IP 4계층 모델의 차이

• OSI는 공식, TCP/IP는 비공식(예전에 들은것같은데 어디서 봤는지 기억이 가물하다..동빈나였나..)
• TCP/IP 계층 방식이 현실적으로 자주 사용된다.
• https://marades.tistory.com/15

OSI 7계층과 TCP/IP 4계층

실질적인 차이는 위 사이트를 참고하는게 좋다.

 

2. TCP/IP 4계층 모델의 개념

인터넷 프로토콜 스위트(internet protocol suite)는 인터넷에서 컴퓨터들이 서로 정보를 주고받는데 쓰이는 프로토콜의 집합이며, 이를 설명하기 위한 것이 TCP/IP 4계층 모델, OSI7계층 모델이다. 각 계층은 특정계층이 변경되었을 때 다른 계층이 영향을 받지 않게 설계되었다.

 

3. TCP/IP 4계층 모델의 구성 및 특징

계층	특징	비고
애플리케이션	1. FTP, HTTP, SSH, SMTP, DNS 등 응용프로그램이 사용되는 프로토콜 계층     (웹서비스, 이메일 등 서비스를 실질적으로 사람들에게 제공) 2. OSI 7계층에선 애플리케이션, 프레젠테이션, 세션계층으로 표현
전송	1.  통신서비스, 연결지향 데이터스트림, 신뢰성, 흐름제어 제공 및 애플리케이션, 인터넷 계층 사이 중계 역할(TCP-연결형,UDP-비연결형) 2. 가상회선 패킷 교환 방식(TCP) : 각 패킷에 가상회선 식별자가 포함되며 모든 패킷 전송시 가상 회선 해제되고 패킷들은 전송순대로 도착하는 방식 3. 데이터그램 패킷 교환 방식(UDP) : 패킷이 독립적으로 이동하며 최적의 경로를 선택(순서 보장안됨) 4. TCP 연결 시 3-way handshake작업을 진행(https://bangu4.tistory.com/74)(해당 작업 이후 신뢰성이 구축되고 데이터전송을 시작, UDP에는 없음) 5. TCP 해제 시엔 4-way handshake작업을 수행(time_wait 상태의 존재 이유 : 지연패킷 발생할 경우 고려, 두 장치의 연결이 닫혔는지 확인을 위해서)	면접을위한 cs전공지식 노트 85p 복습 또 복습
인터넷	1. 장치로부터 받은 네트워크 패킷을 IP주소로 지정된 목적지에 전송하기 위해 사용된다.(IP, ARP, ICMP) 2. 신뢰성이 없는 비연결형적 특징을 가진다.
링크	1. 전선, 광섬유, 무선등으로 실질적 데이터 전달 및 장치간에 신호를 주고받는 규칙을 정한다. 2. 물리, 데이터링크 계층으로 나누기도한다.(물리: 유무선LAN // 데이터링크 : 이더넷프레임) 3. 유선LAN(IEEE802.3) :     - 전이중화 통신(full duplex)     - CSMA/CD(데이터를 보낸 이후 충돌이 발생한다면 일정시간 이후 재전송, 한 경로를 기           반으로 데이터를 보내기 때문)     - 트위스트 페어 케이블(실드처리X : UTP , 실드처리O : STP) 일반적인 사용 > UTP     - 광섬유 케이블 - 장거리, 고속통신 (내외부를 다른 밀도의 유리,플라스틱으로 제작하여            계속적으로 반사,전진 시키는 원리, 코어,클래딩) 4. 무선LAN(IEEE802.11) - WLAN :     - 반이중화 통신(둘 이상의 장치가 동시 전송 시 충돌이 발생하여 충돌방지시스템이 필요)     - CSMA/CA(데이터를 보내기전 캐리어감지 등으로 사전에 가능한 한 충돌을 방지하는 방          식을 사용)     - 2.4GHz는 장애물에 강한 특성, 전파간섭 일어나는 경우 많다.     - 5GHz는 채널수 많고, 동시사용 가능     - BSS(자유롭게 이동하며 네트워크 접속 불가능), ESS(가능, 하나이상의 연결된 BSS그룹) 5. 이더넷 프레임         - Preamble: 이더넷 프레임이 시작임을 알림     - SFD(Start Frame Delimeter) : 다음 바이트부터 MAC주소필드가 시작됨을 알림     - DMAC,SMAC: 수,송신 MAC주소     - EtherType : 데이터 계층위의 계층이 IP프로토콜을 정의(IPv4 or IPv6)     - Payload(data) : 전달받은 데이터     - CRC(FCS) : 에러확인 비트

4. 계층 간 데이터 송수신 과정

• 요청(request)값들이 캡슐화, 비캡슐화 과정을 거치며 데이터가 전송
• 캡슐화 과정 : 

  상위계층의 데이터를 하위 계층의 데이터부분에 포함시키고 해당계층의 헤더를 삽입하는 과정

  비캡슐화는 반대로 각 계층의 헤더부분을 제거하는 과정

 

5. PDU

• 개념 : 어떠한 계층에서 계층으로 데이터가 전달될 때 한 덩어리의 단위를 뜻함
• 제어관련 정보가 담긴 '헤더', 데이터를 의미하는 '페이로드'로 구성되며 계층마다 명칭이 다르다.
• 애플리케이션 : 메시지 // 전송 : 세그먼트(TCP), 데이터그램(UDP) // 인터넷 : 패킷 // 링크 : 프레임(데이터링크), 비트(물리)
• 링크 계층의 비트로 송수신하는 것이 모든 PDU중 가장 빠르고 효율성이 높다. 하지만 애플리케이션 계층에선 문자열을 기반으로 송수신하는데, 그 이유는 헤더에 authorization값 등 다른 값들을 넣는 확장이 쉽기 때문이다.