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프로그래밍/Network

TCP/IP 기본 개념과 동작 원리 - 인터넷의 기반

by 꾸션 2023. 3. 19.

안녕하세요! 오늘은 우리가 사용하는 인터넷의 가장 기본이 되는 프로토콜 TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)에 대해 알아볼까요? 이 글에서는 TCP/IP의 기능과 구조, 그리고 어떻게 인터넷 통신이 이루어지는지를 간단하게 설명해드리겠습니다.

 

TCP/IP란 무엇인가?

TCP/IP는 인터넷에서 데이터를 주고받을 때 사용되는 프로토콜(통신 규약)입니다. 1970년대 미국의 연구 프로젝트인 ARPANET에서 처음 개발되었으며, 인터넷의 기본 구조로 활용되고 있습니다. TCP/IP는 사실 두 가지 프로토콜의 조합으로 이루어져 있습니다.

 

  • TCP(Transmission Control Protocol): 데이터의 전송을 통제하는 프로토콜로, 패킷의 순서와 에러 검출, 재전송 등을 담당합니다.
  • IP(Internet Protocol): 데이터를 전달하기 위해 각 장비에 할당된 고유한 주소를 사용하는 프로토콜입니다.

 

TCP/IP의 구조

TCP/IP는 4계층(Layer)으로 구성되어 있습니다. 각 계층은 별도의 기능과 역할을 가지고 있어, 전체적인 인터넷 통신을 원활하게 진행할 수 있습니다.

 

OSI 7 Layer vs TcP/IP 4 Layer (자료출처: 위키백과)

  • 응용 계층(Application Layer): 사용자와 가장 가까운 계층으로, 이메일, 웹 브라우저, 파일 전송 등 다양한 응용 프로그램이 동작합니다.
  • 전송 계층(Transport Layer): TCP와 UDP(User Datagram Protocol)가 동작하는 계층으로, 데이터의 전송을 담당합니다.
  • 인터넷 계층(Internet Layer): IP 프로토콜이 동작하는 계층으로, 데이터 패킷의 경로를 결정하고 전달합니다.
  • 네트워크 인터페이스 계층(Network Interface Layer): 실제 네트워크 하드웨어와 관련된 계층으로, 물리적인 데이터 전송을 담당합니다.

 

인터넷 통신 과정

TCP/IP를 사용한 인터넷 통신은 다음과 같은 과정으로 이루어집니다.

 

TCP/IP 4 Layer를 통신과정
TCP/IP 4 Layer를 통신과정

  1. 사용자의 요청이 발생하면 응용 계층에서 시작되어 하위 계층으로 전달됩니다.
  2. 전송 계층에서는 TCP 혹은 UDP 프로토콜을 사용하여 데이터를 패킷으로 분할하고, 순서 정보와 에러 검출을 위한 정보를 추가합니다.
  3. 인터넷 계층에서는 IP 프로토콜을 사용하여 패킷에 출발지와 목적지 IP 주소를 부여합니다. 또한, 라우팅 알고리즘을 통해 데이터 패킷이 최적의 경로로 전달되도록 합니다.
  4. 네트워크 인터페이스 계층에서는 패킷을 실제 네트워크 장비를 통해 전송합니다. 이때, 이더넷, Wi-Fi 등 다양한 매체를 통해 데이터가 전달됩니다.
  5. 목적지로 도착한 패킷은 네트워크 인터페이스 계층부터 시작하여 역순으로 상위 계층으로 전달됩니다.
  6. 전송 계층에서는 도착한 패킷의 순서를 재정렬하고, 에러 검출을 통해 손실된 패킷이 있는지 확인한 후, 필요한 경우 재전송을 요청합니다.
  7. 응용 계층에서는 수신된 데이터를 사용자에게 제공하거나 처리를 진행합니다.

이처럼 TCP/IP 프로토콜을 통해 인터넷에서 데이터가 원활하게 전달되며, 이 과정에서 다양한 기술과 알고리즘이 사용되어 효율적인 통신이 이루어집니다.

 

결론

TCP/IP는 인터넷의 핵심 기술로, 복잡한 네트워크 환경에서도 원활한 데이터 통신이 가능하도록 지원합니다. 이 글을 통해 TCP/IP의 기본 개념과 구조, 통신 과정에 대해 이해하셨기를 바랍니다. 다음에는 TCP/IP와 관련된 다양한 주제를 더 깊게 다루도록 하겠습니다. 감사합니다!

 

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