TCP/IP 4계층 (TCP/IP 4 Layer)

  이전 글에서는 OSI 7 계층에 대해서 살펴보았다. 하지만, 실제 사용되는 인터넷 프로토콜은 OSI 7 계층 구조를 완전히 따르지는 않는다. 실제 대다수 프로그램은 TCP/IP 4 계층을 이용한다. OSI 7 계층이 이론적인 느낌이라면 TCP/IP 4 계층은 이론을 실제로 사용한다는 느낌이다.

  그래서 이번 글을 통해 TCP/IP 4계층에 대해서 알아보자.

 

 

📙 IP, TCP, TCP/IP

📌 1. IP

• 지정한 IP 주소에 데이터의 조각들을 패킷(Packet)이라는 통신 단위로 최대한 빨리 목적지로 보내는 역할
• 조각들의 순서가 뒤바뀌거나 일부가 누락되더라도 크게 상관하지 않고 보내는 데 집중을 한다.

📌 2. TCP

• TCP는 패킷을 정상적으로 받을 수 있도록 하는 프로토콜이다.
• 꼼꼼하게 보내는 것이 목적이기 때문에 IP보다 패킷 전송 속도가 느리다.
• 하지만, 패킷 전달 여부를 보증하고, 패킷을 송신 순서대로 받게 해준다.
• 목적지에 도착한 패킷들을 순서대로 정렬하고, 손상되거나 손실된 패킷이 있다면 출발지에 재요청하는 방식으로 진행된다.
• 즉, TCP는 IP의 문제를 보완해 주는 프로토콜이다.

📌 3. TCP/IP

• TCP/IP는 IP(인터넷 프로토콜)와 TCP(전송 조절 프로토콜)의 묶음을 의미한다.
• 송신자가 수신자에게 IP를 사용하여 최대한 빠르게 패킷을 전송하면, 수신자는 TCP를 활용하여 패킷을 정상적으로 수신한다.
• 즉, IP와 TCP 방식을 조합하여 인터넷 통신을 하는 것이다.

  TCP/IP 4 계층은 OSI 7 계층을 조금 더 단순화시킨 계층으로, 응용 계층(Application Layer), 전송 계층(Transport Layer), 인터넷 계층(Internet Layer), 네트워크 엑세스 계층(Network Interface Layer)으로 구성된다.

 

• 데이터 전송 시, 데이터는 상위 계층에서 하위 계층으로 이동하고, 계층 이동마다 필요한 정보(헤더)가 추가된다.
  → 캡슐화
• 데이터 수신 시, 데이터는 하위 계층에서 상위 계층으로 이동하고, 계층 이동마다 추가된 헤더를 읽고 알맞은 행동을 취한 후, 헤더를 제거한다.
  → 역캡슐화(디캡슐레이션)

 

 

📙 네트워크 엑세스 계층(Network Interface Layer) - 1 계층

📌 1. 특징

• 데이터를 전기신호로 변환한 뒤, 물리적 주소인 MAC 주소를 사용하여 알맞은 기기로 데이터를 전달한다.
• 에러 검출 기능과 패킷의 프레임화 담당
• OSI 7 계층의 '물리 계층(Physical Layer), 데이터 링크 계층(Data Link Layer)'의 역할을 담당하는 계층

📌 2. 전송단위

• 프레임(Frame)

📌 3. 프로토콜

• Ethernet, Wi-Fi, PPP, Token Ring

📌 4. 전송주소

• MAC

 

 

📙 인터넷 계층(Internet Layer) - 2 계층

📌 1. 특징

• IP를 담당하는 계층
• IP를 사용하여 데이터의 출발지와 목적지에 관한 정보를 첨부한다.
• 패킷을 최종 목적지까지 라우팅 하는 계층
• 통신 노드 간의 IP 패킷을 전송하는 기능과 라우팅 기능을 담당
• OSI 7 계층의 '네트워크 계층(Network Layer)'의 역할을 담당하는 계층

📌 2. 전송단위

• 패킷(Packet)

📌 3. 프로토콜

• IP, ARP, RARP

📌 4. 전송주소

• IP

 

 

📙 전송 계층(Transport Layer) - 3 계층

📌 1. 특징

• TCP/UDP를 담당하는 계층 (TCP : 신뢰성, 연결 지향적, UDP : 비신뢰성, 비연결 지향적)
• TCP는 IP 위에서 동작하는 프로토콜로, 데이터의 전달을 보증하고 보낸 순서대로 받게 해준다.
• 즉, 통신 노드 간 신뢰성 있는 데이터 전송을 보장하는 계층이다.
• OSI 7 계층의 '전송 계층(Transport Layer)'의 역할을 담당하는 계층

📌 2. 전송단위

• 세그먼트(Segment)

📌 3. 프로토콜

• TCP, UDP, RTP, RTCP

📌 4. 전송주소

• Port

 

 

📙 응용 계층(Application Layer) - 4 계층

📌 1. 특징

• HTTP/FTP를 담당하는 계층
• 사용자-소프트웨어 간 소통을 담당하는 계층
• 응용프로그램(application)들이 데이터를 교환하기 위해 사용되는 프로토콜
• 사용자 응용프로그램 인터페이스를 담당한다.
• OSI 7 계층의 '세션 계층(Session Layer), 표현 계층(Presentation Layer), 응용 계층(Application Layer)'의 역할을 담당하는 계층

📌 2. 전송단위

• Data/Message

📌 3. 프로토콜

• HTTP, HTTPS, FTP, SSH, Telnet, DNS, SMTP

 

해당 글은
우노 님의 '[Network] TCP/IP와 TCP/IP 4계층이란?',
Inpa 님의 'TCP/IP 4계층 모델 - 핵심 총정리',
테크연 님의 'OSI 7계층이란? - OSI 계층별 특징, TCP/IP 4계층',
99CORN 님의 'TCP/IP 4계층(TCP/IP 4 Layer)',
는세 님의 '[OSI 7계층, TCP/IP 4계층] 네트워크의 기본 계층 구조',
jehjong 님의 '[개발자 인터뷰] TCP/IP 4계층'
을 참고하였습니다.