[네트워크] TCP/IP 프로토콜 스택 (TCP/IP 4계층)

TCP/IP란?

TCP/IP는 Transmission Control Protocol/Internet Protocol의 약자로, 인터넷과 대부분의 네트워크에서 데이터를 주고받는 데 사용되는 기본적인 규칙과 프로토콜의 집합이다.

 

TCP/IP 계층 모델

TCP/IP는 데이터를 전송하기 위해 4개의 계층으로 나뉜다.

• 응용 계층 (Application Layer): 사용자와 직접 상호작용하는 애플리케이션 프로토콜이 포함된다. 예를 들어, 웹 브라우징에 사용되는 HTTP, 파일 전송에 사용되는 FTP 등이 있다.
• 전송 계층 (Transport Layer): 데이터의 전달을 책임지며, TCP와 UDP 프로토콜이 포함된다. 이 계층에서는 데이터의 신뢰성과 정확성을 보장한다.
• 인터넷 계층 (Internet Layer): 데이터를 패킷이라는 작은 조각으로 나누고, 목적지까지의 경로를 지정한다. IP 프로토콜이 이 계층에서 동작한다.
• 네트워크 액세스 계층 (Network Access Layer): 실제로 데이터를 물리적인 네트워크 매체를 통해 전송한다. 이 계층은 이더넷과 같은 네트워크 기술을 포함한다.

 

TCP/IP 프로토콜의 작동 방식

TCP/IP 프로토콜의 데이터 전송 과정이다. 네트워크는 기본적으로 큰 데이터를 작은 패킷으로 나누어 전송하고, 수신 측에서 이를 다시 조립하는 방식을 기반으로 한다.

• 응용 계층: 사용자가 웹 브라우저에 주소를 입력하면, HTTP 요청이 생성된다.
• 전송 계층: TCP가 HTTP 요청을 작은 조각으로 나누고, 각 조각에 순서 번호를 붙인다.
• 인터넷 계층: 각 조각에 IP 주소를 붙여 목적지 주소를 설정한다.
• 네트워크 액세스 계층: 데이터가 실제 네트워크를 통해 전송된다.

 

(여담) TCP/IP의 역사와 발전

TCP/IP는 1960년대와 1970년대에 미 국방부의 ARPA 프로젝트의 일환으로 개발되었다. 초기의 목적은 서로 다른 컴퓨터 네트워크 간에 데이터를 신뢰성 있게 주고받는 것이었다.

 

1983년에 TCP/IP는 ARPANET의 공식 표준으로 채택되었고, 이후 인터넷의 기반이 되었다. 1980년대 후반과 1990년대 초반에는 TCP/IP가 전 세계적으로 확산되며 인터넷의 급속한 성장에 기여했다.

 

오늘날 TCP/IP는 인터넷과 대부분의 네트워크에서 사용되는 표준 프로토콜 스택으로 자리 잡았다. 다양한 응용 프로토콜이 TCP/IP 위에서 동작하며, 클라우드 컴퓨팅, 사물 인터넷(IoT) 등 현대 기술의 기반을 제공한다.

 

마치며

TCP/IP는 현대 네트워크의 근본을 이루는 중요한 프로토콜인 만큼, 처음 공부할 때 정확히 알고 가는 것이 중요하다. 모든 네트워크 동작과 흐름은 결국 TCP/IP 내에서 이루어지며, 문제 상황이 발생했을 때 TCP/IP에 대한 이해도에 따라 원인 식별 능력에 큰 차이가 난다. 이 기초를 탄탄히 다지면 네트워크 관리와 문제 해결에 큰 도움이 될 것이다.