📖 CS/정보통신공학
정보통신공학 Chap 2 : Protocol Architecture, TCP/IP, and Internet-Based Applications
정람지
2025. 4. 16. 18:54
ℹ️ 자료 정리
ℹ️ 굣님 요약 정리
🔷 1. 프로토콜이란?
서로 다른 두 장비의 같은 계층 모듈 간에 데이터를 주고받기 위한 규칙의 집합
| 항목 | 설명 |
| 구성 요소 | Syntax(형식), Semantics(의미), Sequence(순서) |
| 구현 방식 | 계층화된 구조 (Layered protocol stack) |
| 작동 방식 | N계층 프로토콜은 원격의 N계층 프로토콜과 PDU를 교환함 |
| Payload | 상위 계층으로부터 받은 데이터 |
| Header | 동일 계층의 상대방에게 보내는 제어 정보 |
🔷 2. 계층 간 관계 및 역할
| 계층 간 관계 | 설명 |
| 상위 계층의 사용자 (Service User) | N계층 프로토콜은 N–1 계층 프로토콜의 서비스를 사용 |
| 하위 계층의 제공자 (Service Provider) | N계층 프로토콜은 N+1 계층 프로토콜에게 서비스를 제공 |
| SAP (Service Access Point) | 인접 계층 사이의 인터페이스 → 특히 L5-L4 사이는 socket |
🔷 3. TCP/IP 5계층 모델 요약
| 계층 | PDU 이름 | 주소 | 주요 프로토콜 |
| L5 Application | Message | URL/Port | HTTP, DNS, SMTP, FTP |
| L4 Transport | Segment | Port # | TCP, UDP |
| L3 Network | Datagram / Packet | IP 주소 | IP, ICMP |
| L2 Data Link | Frame | MAC, HDLC 주소 등 | Ethernet, HDLC, Wi-Fi |
| L1 Physical | Bit | 없음 | 전기/광 신호 (TP, RF 등) |
- L5, L4는 종단 노드에만 존재
- L3, L2, L1은 라우터 포함 모든 장비에 존재
🔷 4. IP (L3) – Internet Protocol
| 항목 | 설명 |
| 기능 | IP 주소 기반 host-to-host 전달 |
| 특징 | Best-effort, Stateless (신뢰성 없음) |
| 주소 | IPv4 = 32-bit, 예: 203.24.53.1 |
| 구현 위치 | Host & Router (라우팅은 Router만) |
| 라우팅 | Host는 default gateway만 알고, 실제 경로 선택은 Router가 수행 |
🔷 5. TCP vs UDP (L4)
| 항목 | TCP | UDP |
| 연결 | 연결 지향 (Connection-oriented) | 비연결 (Connectionless) |
| 신뢰성 | O (ACK, 순서 보장, 재전송) | X |
| 오류 검출 | Checksum | Checksum |
| 추가 기능 | Flow/Congestion Control | 없음 |
| 선호되는 응용 | 웹, 메일, 파일전송 등 | VoIP, 게임, 실시간 서비스 등 |
| 포트 | 서버는 well-known 포트 사용 (ex. 80 for HTTP) |
🔷 6. HDLC (L2)
| 항목 | 설명 |
| 용도 | WAN 점대점 링크 |
| 연결 방식 | Connection-oriented |
| 주소 | 8-bit 주소 |
| 프레임 인식 | Flag 필드 (01111110) |
| Bit Stuffing | 1이 5번 연속되면 0 삽입 → Flag 오인 방지 |
| 프레임 종류 | I-Frame (데이터), S-Frame (제어), U-Frame (연결 설정/해제 등) |
| ARQ | Stop-and-Wait, GBN, SR 적용 → BEC 방식 (오류 발생 시 재전송 요청) |
🔷 7. PDU (Protocol Data Unit) 구조
| 구성 요소 | 설명 |
| Header | 계층별 제어 정보 |
| Payload | 상위 계층 PDU |
- Header가 클수록:
- 제어 정보 ↑
- 기능 ↑
- 전송 시간 ↑ 가능성
🔷 8. Host에서 특정 프로세스로 전송하기 위한 정보
(IP Address + Port Number) 필요
- IP Address: 해당 장비 식별 (집 주소)
- Port Number: 해당 프로세스 식별 (수취인 이름)
🔷 9. 인터넷 역사 요약
| 시대 | 네트워크 | 주요 특징 |
| 1970s | ARPANET | NCP 사용 |
| 1980s | NSFnet | TCP/IP 정착 |
| 1990s 이후 | Internet | WWW 대중화 → 보안(Security) 이슈 부각 |