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02-3 허브

주소 개념이 없는 물리 계층

• 물리 계층에는 주소 개념이 없어 송수신 되는 정보에 대한 어떠한 조작이나 판단을 하지 않음
• 데이터 링크 계층에는 주소 개념이 있어 송수신지를 특정할 수 있고, 주소를 바탕으로 정보에 대한 조작과 판단을 할 수 있음

허브(Hub)

• 여러 대의 호스트를 연결하는 장치로 리피터 허브(repeater hub)라 부르기도 함. 이더넷 네트워크의 허브는 이더넷 허브(Ethernet hub)라고도 부름

• 커넥터를 연결할 수 있는 5개의 연결지점이 보이는데 이를 포트(Port)라고 함
• 포트에 호스트와 연결된 통신 매체를 연결할 수 있음

허브의 특징

허브는 오늘날의 인터넷 환경에서 잘 사용되지 않지만 두가지 특징 때문에 설명

1. 전달받은 신호를 다른 모든 포트로 그대로 다시 보냄

• 물리 계층에 속하는 장비로, 주소 개념이 없기에 허브는 수신지를 특정할 수 없음
• 따라서 송신지를 제외한 모든 포트에 그저 내보내기만 함
• 허브를 통해 신호를 받은 모든 호스트는 데이터 링크 계층에서 패킷의 MAC 주소를 확인하고 자신과 관련 없는 주소는 폐기

2. 반이중 모드로 통신

• 반이중(half duplex) 모드는 마치 1차선 도로처럼 송수신을 번갈아가면서 하는 통신 방식
• 전이중(full duplex)모드는 송수신을 동시에 양방향으로 할 수 있는 통신 바익으로 마치 2차선 도로와 같음

충돌 도메인

• 허브는 반이중 통신을 지원하는데, 한 호스트가 허브에 신호를 보내는 동안 다른 호스트도 허브에 신호를 보낸다면? 충돌(collision)이 발생
• 허브에 호스트가 많이 연결되어 있을수록 충돌 발생 가능성이 높음. 이런 춘동일 발생할 수 있는 영역을 콜리전 도메인(collision domain)이라고 함. 허브에 연결된 모든 호스트는 같은 콜리전 도메인에 속함
• 이 문제를 해결하기 위해 CSMA/CD 라는 프로콜을 사용하거나 스위치 장비를 사용

CSMA/CD

• Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection

Carrier Sense

• 캐리어 감지를 뜻함. 캐리어 감지는 이 프로토콜을 사용하는 반이중 이더넷 네트워크에서는 메시지를 보내기 전에 현재 네트워크 상에서 전송 중인 것이 있는지를 먼저 확인하는 검사하는 과정

Multiple Access

• 캐리어 감지를 하더라도 두 대 이상의 호스트가 부득이하게 동시에 네트워크를 사용하려 할 때가 있음
• 이런 상황을 다중 접근(multiple access)라고 하고 이때 충돌이 발생

Collision Detection

• 충돌 검출이라고 하고, 충돌을 감지하면 전송이 중단되고 충돌을 검출한 호스트는 다른 이들에게 충돌이 발생했음을 알리고자 잼 신호(jam signal)라는 특별한 신호를 보냄. 그리고 임의의 시간이 지난 후 다시 전송

정리하면, 먼저 전송 가능한 상태인지 확인하고, 다른 호스트가 전송 중이지 않을 때 메시지 전송. 만일 충돌이 발생하면 임의의 시간만큼 대기한 후에 다시 전송

02-2 NIC와 케이블

NIC(Network Interface Controller)

• 호스트와 통신 매체를 연결하고, MAC 주소가 부여되는 네트워크 장비
• 통신 매체에는 전기, 빛 등 다양한 신호가 흐를 수 있는데 호스트가 제대로 이해하기 위해서는 전달되는 신호와 컴퓨터가 이해할 수 있는 정보 간의 변환이 이루어져야 함
• 호스트와 유무선 통신 매체를 연결하고 이러한 변환을 담당하는 네트워크 장비를 NIC라고 함

• NIC는 네트워크 인터페이스 카드, 네트워크 어댑터, LAN 카드, 네트워크 카드, 이더넷 카드 등 다양한 명칭으로 불림
• ‘카드’라는 표현이 붙은 이유는 초기 NIC는 위 그림처럼 확장 카드 형태로 컴퓨터 본체에 따로 연결하여 사용했기 때문임

• 요즘에는 아래 그림처럼 USB 로 연결하는 NIC도 있고 마더보드에 내장됨 형태도 있음

• 노트북의 경우 NIC 카드 형태나 USB 형태로 따로 연결하지 않지만 WIFI 를 사용할 수 있는 이유는 대부분 마더보드에 내장된 형태로 NIC를 사용중이기 때문

NIC의 역할

• 통신 매체에 흐르는 신호를 호스트가 이해하는 프레임으로 변환하거나 반대로 신호로 변환
• 즉, 호스트가 네트워크를 통해 송수신하는 정보는 NIC를 거치게 됨
• 지원 속도는 10Mbps부터 100Gbps에 이르기까지 다양함

트위스티드 페어 케이블

• 가장 대중적인 유선 통신 매체인 케이블
• 구리선으로 전기신호를 주고 받고, 케이블 본체와 RJ-45라고 불리는 커넥터로 이루어짐

케이블 본체 내부는 이름처럼 구리선이 두 가닥씩(pair) 꼬아져 있음(twisted)

• 본체가 구리 선으로 이루어진 상태에서 전기 신호를 주고 받으면 구리선에 의해 전자적 간섭이 생기는 노이즈가 발생
• 노이즈를 감소 시키기 위해 구리선을 그물 모양의 철사나 포일로 감싸는 경우가 많음

실드에 따른 트위스티드 페어 케이블의 분류

• 그물 모양의 철사로 감싼 트위스티드 페어 케이블을 STP(Shield Twisted Pair)라고 함
• 포일 실드로 노이즈를 감소시킨 트위스티드 페어 케이블은 FTP(Foil Twisted Pair)라고 함
• 반면, 아무것도 감싸지 않은 경우는 UTP(Unshielded Twisted Pair)라고 함

실제 실드의 종류를 아래와 같이 세분화하여 명칭을 표기 (X와 Y에 U, S, F를 명시할 수 있음)

XX/YTP

• XX에는 케이블 외부를 감싸는 실드의 종류(하나 혹은 두 개)
• Y에는 꼬인 구리 선 쌍을 감싸는 실드의 종류

예시

• S/FTP 케이블: 케이블 외부는 그물 모양의 브레이드 실드, 꼬인 각 구리 선 쌍은 포일 실드로 감싼 케이블
• SF/FTP 케이블: 케이블 외부는 브레이드 실드와 포일 실드로 감싸고, 각 구리 선 쌍은 포일 실드로 감싼 케이블
• U/UTP 케이블: 아무것도 감싸지 않은 케이블

카테고리에 따른 트위스티드 페어 케이블의 분류

• 카테고리는 케이블 성능의 등급을 구분하는 역할로 높은 카테고리에 속한 케이블일수록 높은 성능을 보임
• 카테고리가 높을수록 지원 가능한 대역폭이 높아지는데, 송수신 할 수 있는 데이터의 양이 더 많고, 더 빠른 전송이 가능함을 시사

광섬유 케이블(Fiber Optic Cable)

• 빛을 이용해 정보를 주고받는 케이블로 전기 신호를 이용하는 케이블에 비해 속도도 빠르고 먼 거리까지 전송이 가능하고 노이즈 간섭도 적어 대륙 간 네트워크 연결에도 사용됨

02-1 이더넷

• 물리 계층과 데이터 링크 계층은 이더넷이라는 공통된 기술이 사용되기 때문에 서로 밀접하게 관련되어 있음

이더넷

• 유선 LAN 환경에서 가장 대중적으로 사용되는 기술로 케이블 등의 다양한 통신 매체의 규격들과 송수신되는 프레임의 형태, 프레임을 주고 받는 방법 등이 정의된 네트워크 기술

이더넷 표준

• 유선 LAN 환경에서는 대부분 물리 계층에서는 이더넷 규격 케이블을 사용하고, 데이터 링크 계층에서 주고 받는 프레임은 이더넷 프레임의 형식을 따름
• 이더넷은 국제적으로 표준화가 이루어져 IEEE 802.3이라는 이름으로 불림. 서로 다른 컴퓨터가 각기 다른 제조사의 네트워크 장비를 사용해도 이더넷 표준을 준수하면 서로 통일된 형태로 통신할 수 있음

통신 매체 표기 형태

• 이더넷 표준에 따라 통신 매체의 종류과 전송 속도가 달라질 수 있는데 속도와 특성을 한눈에 파악하기 쉽도록 아래와 같은 형태로 표기

전송 속도 BASE-추가특성

1. 전송 속도(data rate)

• 숫자만 표기되어 있으면 Mbps, 숫자 뒤에 G가 붙는 경우 Gbps 속도를 의미
  • 1000Base-T 케이블은 1000Mbps 속도를 지원하는 케이블
  • 10GBase-T 케이블은 10Gbps 속도를 지원하는 케이블

2. BASE

• 베이스 밴드(BASEband)의 약자로, 변조 타입(modulation type)을 의미
  • 변조타입 : 비트 신호로 변환된 데이터를 통신 매체로 전송하는 방법으로 대부분 디지털 신호를 송수신하는 베이브밴드 방식을 사용

3. 추가특성

• 다양한 추가적인 특성을 표현
• 10BASE-2, 10BASE-5와 같이 전송 가능한 최대 거리가 명시
• 데이터가 비트 신호로 변환되는 방식을 의미하는 물리 계층 인코딩 방식이 명시되기도 하고 (EX) 1000BASE-CX)
• 비트 신호를 옮길 수 있는 전송로 수를 의미하는 레인 수가 명시되기도 함 (ex) 100GBASE-LR4)

통신 매체 종류

• 가장 대중적인 통신 매체의 종류 예시로 추가 특성에 C, T, S, L이라는 글자가 있음
  • C: 동축 케이블
  • T: 트위스티드 페어 케이블
  • S: 단파장 광섬유 케이블
  • L: 장파장 광섬유 케이블

이더넷 프레임(Ethernet frame)

• 이더넷 네트워크에서 주고받는 프레임 형식으로 상위 계층으로부터 받아들인 정보에 헤더와 트레일러를 추가하는 캡슐화 과정을 통해 만들어짐
• 헤더는 기본적으로 프리앰블, 수신지 MAC 주소, 송신지 MAC 주소, 타입/길이로 구성되고, 페이로드는 데이터, 트레일러는 FCS로 구성

프리엠블 (preamble)

• 서두를 뜻하고, 이더넷 프레임의 시작을 알리는 8바이트(64비트) 크기의 정보임
• 첫 7바이트는 10101010 값을 가지고, 마지막 바이트는 10101011 값을 가짐. 수신지는 이 프리엠블을 통해 이더넷 프레임이 오고 있음을 알아차림

수신지 MAC 주소와 송신지 MAC 주소

• MAC 주소란 Media Access Control address로 ‘물리적 주소’라고도 불림
• 네트워크 인터페이스마다 부여되는 6바이트(48비트) 길이의 주소로 LAN 내의 수신지와 송신지를 특정할 수 있음
• 보통 NIC(Network Interface Controller)라는 장치가 네트워크 인터페이스 역할을 하는데 한 컴퓨터에 NIC가 여러개 있다면 MAC주소도 여러개 있을 수 있음
• 아래의 명령어로 컴퓨터의 MAC 주소를 직접 확인할 수 있음
  • Windows: ipconfig /all
  • 맥OS 나 리눅스 운영체제: ifconfig (결과 예시 bc:d0:74:61:fd:3c)

$ ifconfig 
en0: flags=8863<UP,BROADCAST,SMART,RUNNING,SIMPLEX,MULTICAST> mtu 1500
	options=6460<TSO4,TSO6,CHANNEL_IO,PARTIAL_CSUM,ZEROINVERT_CSUM>
	ether bc:d0:74:61:fd:3c
	inet6 fe80::1c94:978d:432:1cdf%en0 prefixlen 64 secured scopeid 0xf 
	inet 172.30.1.5 netmask 0xffffff00 broadcast 172.30.1.255
	nd6 options=201<PERFORMNUD,DAD>
	media: autoselect
	status: active

타입/길이

• 필드에 명시된 크기가 1500(16진수 05DC) 이하인 경우 프레임의 크기(길이)를 나타냄
• 크기가 1536(16진수 0600) 이상인 경우 타입을 나타냄
• 타입이란 이더넷 프레임이 ‘어떤 정보를 캡슐화했는지’를 나타내는 정보로 이더타입(ethertype)이라고도 부름
• 대표적으로 상위 계층에서 사용된 프로토콜의 이름이 명시됨
  • 0800: IPv4
  • 86DD: IPv6
  • 0806: ARP

데이터

• 상위 계층에서 전달받거나 상위 계층으로 전달해야 할 내용으로 최대 크기는 1500 바이트
• 항상 46 바이트 이상이어야 하며 그 이하의 데이터인 경우믄 크기를 맞추기 위해 패딩(padding)이라는 정보가 내부에 채워짐. 보통 0으로 채워짐

FCS

• Frame Check Sequence로 수신한 이더넷 프레임에 오류가 있는지 체크하기 위한 필드
• 이 필드에는 CRC(Cycle Redundancy Check) 라 불리는 오류 검출용 값이 들어가는데 송신지는 프리엠블을 제외한 나머지 필드 값들을 바탕으로 CRC 값을 계산 후 FCS에 명시
• 수신지는 수신한 프레임에서 프리앰블과 FCS 필드를 제외한 나머지 필드 값을 바탕으로 CRC 값을 계산한 뒤, 이 값을 FCS와 비교하여 일치 하지 않으면 프레임을 폐기

보내는 쪽

• 상위 계층 → 하위 계층로 데이터를 보내면 물리 계층에서 전기 신호 형태로 네트워크를 통해 신호를 보냄 (인캡슐레이션)

받는 쪽

• 하위 계층 → 상위 계층으로 데이터를 보냄 (디캡슐레이션)

현대 네트워크는 대부분 패킷 기반 네트워크

• 데이터를 패킷이라는 작은 단위로 쪼개 보내는데 이런 기법으로 하나의 통신이 회선 전체를 점유하지 않고 동시에 여러 단말이 통신하도록 해줌
• 받는 쪽에서는 패킷을 다시 큰 데이터 형태로 결합해 사용

인캡슐레이션

• 데이터를 데이터 flow 계층 (1~4 계층)으로 내려보내면서 패킷에 데이터를 넣을 수 있도록 분할하는 과정
• 위 그림처럼 4계층부터 네트워크 전송을 위한 정보를 헤더에 붙여넣음
• 헤더 정보는 4계층, 3계층, 2계층에서 각각 자신이 필요한 정보를 추가하는데 이 정보는 알아볼 수 있는 문자가 아닌 미리 정의된 비트 단위(0 or 1)을 씀
• 2계층에서 필요한 헤더 정보를 추가 후 전기 신호로 변환해 수신자에게 전송
• 데이터 한개를 전송하는 작업은 생각보다 복잡해서 데이터 플로 계층에서만 3개의 헤더 정보가 추가됨

디캡슐레이션

• 받은 전기 신호를 데이터 형태로 만들어 2계층으로 올려보냄
• 2계층에서는 송신자가 작성한 2계층 헤더에 포함된 정보를 확인
• 3계층에서도 헤더 정보를 확인해 자신에게 온 것이 맞는지 확인하고 맞으면 3계층 헤더 정보를 제거하고 4계층으로 보냄
• 4계층도 3계층과 같은 과정을 거쳐 데이터를 애플리케이션에 올려보내줌

1. Physical layer

• 물리적 연결과 관련된 정보를 정의 → 주로 전기 신호 전달과 관련

장비

• 허브, 리피터 : 네트워크 통신을 중재하는 네트워크 장비
• 케이블과 커넥터 : 케이블
• 트랜시버 : 컴퓨터의 랜 카드와 케이블을 연결하는 장치
• 탭 : 네트워크 모니터링과 패킷 분석을 위해 전기 신호를 다른 장비로 복제

• 전기 신호를 그대로 잘 전달하는 것이 목적
  • 전기 신호가 1계층 장비에 들어오면 이 전기 신호를 재생성하여 내보냄
• 주소의 개념이 없으므로 전기 신호가 들어온 포트를 제외하고 모든 포트에 같은 전기 신호를 전송

2. Data link layer

• 전기 신호를 모아 우리가 알아볼 수 있는 데이터 형태로 처리

목적

• 1 계층의 목적 : 전기 신호를 정확히 전달
• 2 계층의 목적 : 주소 정보를 정의하고 정확한 주소로 통신이 되도록 하는데 초첨이 맞춰짐
  • 출발지와 도착지 주소를 확인하고 내게 보낸 것이 맞는지, 내가 처리해야 하는지에 대해 검사한 후 데이터 처리 수행
• 주소 체계가 생기면서 여러 통신이 한꺼번에 이루어지는 것을 구분하기 위한 기능이 주로 정의됨
• 데이터에 대한 에러 탐지하거나 고치는 역할 수행
  • 과거에는 신뢰할 수 없는 미디어를 이용해 통신하는 경우도 많아 2계층에서 에러 탐지, 수정, 재전송했지만 이더넷 기반 네트워크의 2계층에서는 에러를 탐지하는 역할만 수행

Flow Control

주소 체계를 통해 동시에 여러명과 통신할 수 있으므로 무작정 데이터를 던지는 것이 아니라, 받는 사람이 현재 데이터를 받을 수 있는지 확인하는 작업

2 계층의 가장 큰 특징

• MAC 이라는 주소 체계가 있다는 것

네트워크 구성 요소
네트워크 인터페이스 카드와 스위치(Switch)

• 둘다 MAC 주소를 이해할 수 있고 스위치는 MAC 주소를 보고 통신해야 할 포트를 지정해 내보내는 능력이 있음

네트워크 인터페이스 카드

역할

1. 전기 신호를 데이터 형태로 만든다
2. 목적지 MAC 주소와 출발지 MAC 주소를 확인한다...
3. 네트워크 인터페이스 카드의 MAC 주소를 확인한다.
4. 목적지 MAC 주소와 네트워크 인터페이스 카드가 갖고 있는 MAC 주소가 맞으면 데이터를 처리

if 목적지 MAC 주소 == 네트워크 인터페이스 카드가 갖고 있는 MAC 주소:
	데이터 처리()
else:
	데이터 폐기()

네트워크 인터페이스 카드(랜카드)에는 고유 MAC 주소가 있음

• 입력되는 전기 신호 → 데이터 형태로 만들고
• 데이터에서 도착지 MAC 주소를 확인 후 카드의 MAC 주소와 비교
• 자신에게 들어오는 전기 신호가 맞으면 데이터를 상위 계층에서 처리할 수 있도록 메모리에 적재

3. Network layer

IP주소와 같은 논리적인 주소가 정의됨

데이터 통신의 경우 두 가지 주소가 사용됨

• 물리적인 MAC 주소 in 2 계층
• 논리적인 IP 주소 in 3 계층 : MAC 주소와 달리 IP 주소는 사용자가 환경에 맞게 변경해 사용가능

IP 주소 구성

• 네트워크 주소 부분 + 호스트 주소 부문

동작하는 장비

라우터

• 3계층에서 정의한 ip 주소를 이해
• IP 주소를 사용해 최적의 경로를 찾아주고 해당 경로로 패킷을 전송하는 역할

4. Transport layer

실제로 해당 데이터들이 정상적으로 잘 보내지도록 확인하는 역할

패킷 네트워크는 데이터를 분할해 패킷에 실어보내다 보니 중간에 패킷이 유실되거나 순서가 바뀌는 경우가 생길 수 있음 → 이를 바로 잡아주는 역할

4계층에서 패킷을 분할할 때 패킷 헤더에 보내는 순서와 받는 순서를 적어 통신

• 패킷이 유실되면 재전송 요청 가능
• 순서가 뒤바뀌더라도 바로 잡을 수 있음
• 시퀀스 번호 : 패킷에 보내는 순서를 명시한 것
• ACK 번호 (Acknowledgement Number) : 패킷받는 순서를 나타낸 것
• 뿐만 아니라, 장치 내의 많은 애플리케이션을 구분할 수 있도록 포트 번호(Port Number)를 사용해 상위 애플리케이션을 구분

동작하는 장비

로드 밸런서, 방화벽

• 4계층에서 볼 수 있는 애플리케이션 구분자(포트 번호)와 시퀀스, ACK 번호 정보를 이용해 부하를 분산하거나 보안 정책을 수립해 패킷의 통과 & 차단을 수행

5. Session layer 

• 양 끝단의 응용 프로세스가 연결을 성립하도록 도와주고 연결이 안정적으로 유지되도록 관리하고 작업 완료 후에는 이 연결을 끊은 역할
• TCP/IP 세션을 만들고 없애는 책임을 짐
• 에러로 중단된 통신에 대해 에러 복구과 재전송도 수행

6. Presentation layer

• 표현 방식이 다른 애플리케이션이나 시스템 간의 통신을 돕기 위해 하나의 통일된 구문 형식으로 변환시키는 기능을 수행
• 일종의 번역기나 변환기 역할
  • EX) MIME 인코딩, 암호화, 압축, 코드 변환 등이 이 계층에서 이뤄짐

7. Application layer

애플리케이션 프로세스를 정의하고 애플리케이션 서비스를 수행

• 네트워크 소프트웨어의 UI 부분이나 사용자 입,출력 부분을 정의하는 역할
• 대표적인 프로토콜로 FTP, SMTP, HTTP, TELNET이 있음

• 과거에는 통신용 규약이 표준화되지 않았고 벤더에서 별도로 개발 → 호환의 문제로 통신 불가능했음
• 이를 하나의 규약으로 통합하는 노력이 현재의 OSI 7계층
• OSI 7계층이 네트워크 동작을 나누어 이해하고 개발하는 데 많은 도움이 되어 네트워크의 주요 레퍼런스 모델로 활용되고 있음
• 하지만, 현재는 대부분의 프로토콜이 TCP/IP 프로토콜 스택 기반으로 되어 있음

• 복잡한 데이터 전송 과정을 OSI7계층으로 나누어보면 이해하기 쉬움
  • 계층별로 프로토콜을 개발해 네트워크 구성 요소들을 모듈화할 수 있음
  • 모듈화된 요소는 기존에 개발된 프로토콜과 연동해 사용 가능

OSI 7계층을 역할과 목표에 따라 크게 2가지 계층으로 나눌 수 있음

• 1 ~ 4계층 : Data Flow Layer ( Lower Layer )
• 5 ~ 7계층 : Application Layer ( Upper Layer )

1 ~ 4계층 : Data Flow Layer

• 데이터를 상대방에게 잘 전달하는 역할
• 애플리케이션 개발자는 Application layer protocol을 개발할 때 Data flow layer를 고려하지 않고 데이터를 표현하는 데 초점을 맞춤
• 네트워크 엔지니어는 반대

→ 이러한 이유로 개발자는 Top-Down 형식, 네트워크 엔지니어는 Bottom-Up 형식으로 네트워크를 바라봄

TCP/IP 프로토콜 스택

• TCP/IP 모델은 OSI 모델 7계층을 4계층으로 표현
  • 상위 3개 계층 : 하나의 애플리케이션 layer
  • 1,2 계층 : Network Access layer
• 현실에 쉽게 반영하도록 간단히 구분하는 TCP/IP 모델의 성향이 반영됨

Reference

1) 책: IT 엔지니어를 위한 네트워크 입문

• 통신할 때의 규약
• 표준협회나 그룹에 따라 다양한 프로토콜이 존재해왔으나, 최근에는 이더넷-TCP/IP 기반 프로토콜들로 변경되고 있음

프로토콜 사용하는 이유는?

• 한정된 자원으로 통신을 수행해야 하다 보니 최대한 적은 데이터를 이용해 효율적인 프로토콜을 정의하고 통신하고자 했음
• 최소한의 비트로 내용을 전송하기 위해 치밀하게 서로 간의 약속을 정의해야 했음

예시

• 1번째 전기 신호는 보내는 사람 주소
• 2번째 전기 신호는 받는 사람 주소
• 3번째 전기 신호는 상위 프로토콜 지시자 등

EX) HTTP 프로토콜 헤더 : 문자로 정의되어 있어 헤더 정의가 자유롭고 확장 가능

GET / HTTP/1.1
Host: mav.mosition.co.kr:8443
Connection: keep-alive
sec-ch-ua: " Not A;Brand";v="99", "Chromium";v="90", "Google Chrome";v="90"
sec-ch-ua-mobile: ?0
Upgrade-Insecure-Requests: 1
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/90.0.4430.212 Safari/537.36
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• 실제 텍스트파일과 같은 데이터가 전달되기 때문에 효율성은 비트 기반 프로토콜보다 떨어지지만 다양한 확장이 가능

일반적으로 TCP/IP는 프로토콜이 아닌 프로토콜 스택이라고 부름

• TCP와 IP는 별도 계층에서 동작하는 프로토콜이지만 함께 사용하고 있는데 이런 프로토콜 묶음을 프로토콜 스택이라고 부름
• 실제 TCP/IP 프로토콜 스택에는 TCP와 IP뿐만 아니라 UDP, HTTP, SMTP, FTP와 같은 매우 다양한 애플리케이션 레이어 프로토콜이 존재

TCP/IP 프로토콜 스택은 총 4개 부분으로 나뉨

• 애플리케이션 계층 : FTP, SSH, TELNET, DNS, SNMP
• 전송 계층 : 잘린 패킷을 데이터 형태로 잘 조합하도록 도와주는 계층 (TCP, UDP)
• 네트워크 계층 : 목적지를 찾아가도록 해주는 계층 (ICMP, IP, ARP)
• 물리 계층 : 이더넷(Ethernet)