정보 통신 개론 : 5-통신 프로토콜

1장 통신 프로토콜의 정의

서로 다른 시스템(System)에 존재하는 개체(Entity) 간의 원활한 통신을 위한 소프트웨어적, 하드웨어적 약속이나 규칙 및 규약을 말한다.

> 시스템(System) : 컴퓨터, 터미널을 말한다.

> 개체(Entity) : 사용자 프로그램, 파일 전송 프로그램, 데이터베이스 등을 말한다.

 

통신 프로토콜의 기본 구성 요소

> 구문(Syntax) : 데이터 형식, 부호화, 신호 레벨(Signal Level)등의 요소를 말한다.

> 의미(Semantics) : 전송 제어 및 오류 처리를 위한 정보 등을 규정한다.

> 시간(Timing) : 두 개체 간의 통신 속도를 조정하거나 메세지의 전송 및 순서에 대한 특성을 가리킨다.

 

2장 인터네트워킹

 

인터네트워킹의 정의

> 근거리 네트워크망 혹은 광역망 간에 상호 접속시키는 제반 기법이다.

 

인터네트워킹의 특징

> TCP/IP를 기본 프로토콜로 한다.

> X.25 네트워크(패킷망)를 통한 가상 회선, 데이터 그램 서비스를 제공한다.

> 로컬 네트워크 상호 간 연결에는 브리지가 사용된다.

> 외부 네트워크와 연결할 경우에는 게이트웨이와 라우터가 필수적이다.

> IP는 여러 개의 패킷 교환망들의 상호 연결을 위한 범용 비연결성 프로토콜이다.

> TCP는 데이터 전송 프로토콜(프레임)이다.

> 현재로는 HTTP, FTP, Telnet, Mail, IRC가 주요 서비스이다.

> 웹 브라우저에서 지원되는 서비스는 HTTP를 비롯하여 전자 우편, FTP가 있다.

> 다른 네트워크 또는 같은 네트워크를 연결하여 그 중추 역할을 하는 네트워크로 보통 인터넷의 주가 되는 기간망을 백본(Backbone)이라고 한다.

 

인터네트워킹의 4계층

응용 계층(인터네트워킹) 

> 응용 계층(OSI 계층) 

> 표현 계층(OSI 계층

 

전송 계층(인터네트워킹)

> 전송 계층(OSI 계층)

> 세션 계층(OSI 계층) 

 

인터넷 계층(인터네트워킹)

> 네트워크 계층(OSI 계층) 

 

링크 계층(인터네트워킹)

> 데이터 링크 계층(OSI 계층) 

> 물리 계층(OSI 계층) 

 

인터네트워킹의 소프트웨어(TCP/IP)

인터넷 서비스(응용 프로토콜)

SMPT(Simple Mail Transfer Protocol)

> 호스트 간 메일 전송 프로토콜이다.

 

HTTP(Hypertext Transfer Protocol)

> 인터넷에서 고급화된 파일(텍스트, 그래픽, 사운드, 비디오, 멀티미디어)을 송수신하는 서비스로 웹 서버는 모두 HTTP 데몬을 갖게된다.

 

FTP(File Transfer Protocol)

> 컴퓨터와 컴퓨터 또는 컴퓨터와 인터넷 간의 파일 교환 서비스 프로토콜이다.

 

Telnet

> 멀리 떨어진 호스트에 원격 접속하여 사용할 수 있는 가상 터미널(VT) 서비스 프로토콜이다.

 

NSP(Name Service Protocol)

> DNS가 발표되기 전 사용되던 호스트와 IP 어드레스의 매핑(Mapping) 프로토콜이다.

 

>NTP(Network Time Protocol) 

> 인터넷에서 시간을 맞추거나 조절하는 프로토콜이다.

 

Netbios

> 네트워크 프로그램을 쉽게 개발할 수 있도록 지원하는 표준 MS-DOS의 BIOS에 대해 확장된 입출력 기능이다.

 

Usent

> 인터넷 동호회 혹은 인터넷 전자 게시판 등을 지원하는 프로토콜이다.

 

Gopher

> 인터넷의 문헌 자료 데이터베이스 서비스 프로토콜이다.

 

Archie

> HTP 지원 프로토콜로 전 세계의 FTP HOST를 검색하는 프로토콜이다.

 

IRC(Internet Relay Chat)

> 인터넷 채팅 서비스 프로토콜이다.

 

TCP(Transmission Control Protocol) 계층

> TCP 프로토콜은 원격 호스트와 통신하고자 할 떄 먼저 연결이 되어야 하는 연결 지향 프로토콜이다.

연결만 되면 전송되는 패킷이 어디를 통해 정확히 갈 것인가를 걱정하지 않아도 된다. TCP 프로토콜은 패킷을 수신했는지 확인하고 중복된 패킷도 처리해주므로 신뢰성 있는 전송이 필요할 때 사용한다.

 

UDP(User Datagram Protocol)

> UDP는 TCP와는 달리 비연결형 프로토콜이다. 패킷이 전송될 때마다 경로가 바뀔 수 있게 되고 패킷이 수신되었는지도 알려주지 않는다.

> UDP는 패킷 전송의 최대의 효율성을 요구하면서 신뢰성은  거의 없는 인터넷 게임 형태의 패킷을 사용할 때 주로 사용한다.

 

IPv6(차세대 IP)

> 기존의 IPv4의 용량이 총 4바이트(32비트)로, 주소가 부족하여 개발한 IP 주소 체계이다.

> 주소를 16바이트(128비트)로 확장하여 IPv6로 발표하였다.

> 멀티미디어, 실시간 처리, 보안 대처 능력이 추가되었다.

> 16진수로 사용하며, 구분점은 :(콜론)을 사용한다.

> 암호화와 인증 옵션 기능을 제공한다.

> Qos는 일부 지원하며 품질이 어느 정도는 보장된다.

> 프로토콜의 확장을 허용하도록 설계되었다.

> 흐름 레이블(Flow Lable)이라는 항목이 추가되었다.

 

인터네트워킹의 하드웨어

인터네트워킹의 하드웨어의 종류

> 인터넷을 연결하기 위해 사용하는 주요 장비로는 리피터, 브리지, 라우터, 게이트웨이, 교환기 등이 있다.

 

3장 OSI 참조 모델

OSI 참조 모델의 설계 원칙

> 적절한 수의 계층을 두어 시스템의 복잡도를 최소화하였다.

> 서비스 접점의 경계를 두어 되도록 적은 상호 작용이 되도록 하였다.

> 비슷한 층은 하나의 계층으로 묶어서 효율성을 높였다.

> 인접 층의 서비스를 변형시키지 않는 범위에서 계층에 서비스를 개발할 수 있도록 하였다.

> 대응하는 인터페이스를 표준화할 수 있는 곳에 경계를 설정하였다.

> 인접한 상하위 계층 간에는 인터페이스를 두었다.

> OSI 네트워크 계층화의 구성 요소에서 서비스 기본(Primitve, 프리미티브)

순서는 요구 > 지시 > 응답 > 확인 순으로 서비스 받는다.

 

데이터 링크 계층(Data Link Layer)

인접한 장치 간에 원활한 데이터의 전송을 하도록 하며, 물리적 연결(데이터 링크)간의 신뢰성 있는 정보 전송을 할 수 있는 기술과 관계된다.

> 동기화, 오류, 흐름 제어로 프레임(전송 데이터 구조)을 효과적으로 전송한다.

> 오류, 흐름을 제어한다.

> 전화를 이용한 인터넷 접속 프로토콜(PPP)기능을 담당한다.

> 프레임을 동기화(BASIC 동기, HDLC 동기, SDLC 동기) 한다.

> 신뢰성 있고 효율적인 데이터 전송을 한다.

> 매체 액세스 제어를 한다(CSMA/CD, Token-Bus, Token-Ring)

> 전송 제어 기능을 담당한다.

> 논리적 연결인 링크를 확립하거나 해제를 한다.

 

네트워크 계층(Network Layer, 망 계층)

통신 시스템 간의 경로를 선택하는 기능, 통신 트래픽의 흐름을 제어하는 기능 및 통신ㄴ 중에 패킷의 분실로 재전송을 요청할 수 있는 오류 제어 기능을 수행하는 것이다.

> 패킷 정보를 전송한다.

> 정보 교환 및 중계 기능을 담당한다.

> 경로 선택, 트래픽을 제어한다.

> 네트워크 연결을 관리한다.

> 체증 제어를 한다.

 

전송 계층(Transport Layer)

네트워크 종단(End Point) 시스템 간의 데이터를 일관성 있고 투명한 데이터 전송을 제공할 수 있도록 종단(End-to-End)에 통신을 지원한다.

> 종단(End-to-End) 사용자 간에 에러 복구와 흐름 제어를 제공한다.

> 일관성 있고 투명한 데이터 전송을 제공한다.

> 공유 회선을 다중화, 집중화한다.

> 주소를 지정한다.

 

세션 계층(Session Layer)

응용 프로그램 간의 대화를 구성하고, 동기를 취하며 데이터 교환을 관리하기 위한 수단을 지원한다.

> 데이터가 전달되었으나 오류가 있는 데이터를 회복하기 위해 사용한다.

> 전송 방향을 결정한다(전이중, 반이중, 단방향)

> 데이터 교환, 대화를 관리한다.

> 전자 사서함 기능을 제공한다.

> 통신 시스템 간의 화학 기능을 관리한다.

> 대동기점은 데이터 교환을 대화 단위로 분할하여 오류를 확인한다.

> 소동기점은 대화의 중간에 삽입되며, 응용 프로그램에 따라 오류 확인이 요구되지 않을 수도 있다.

 

표현 계층(Presentation Layer)

> 데이터의 코드를 변환한다.

> 정보 형식을 지정한다.

> 구문을 검색한다.

> 데이터를 암호화하거나 해독한다.

> 데이터 표현에 존재하는 차이점들을 극복하게 해준다.

> 데이터 압축하여 전송한다.

> 문맥을 관리한다.

> 코드를 번역한다.

> 표현 형식을 제어한다.

 

응용 계층(Application Layer)

> 사용자가 OSI환경에 접근이 가능하도록 한다.

> OSI 네트워크 환경에서 사용자에게 서비스를 제공하는 계층이다.

> 응용 프로세스 간의 정보 교환, 전자사서함, 파일 전송 등을 담당한다.