[Network 개념] TCP/IP

1. TCP/IP 개요

미 국방부에서 개발한 ARPA NET 사용 중 필요에 의해 TCP 개발

TCP가 너무 많은 짐을 지고 있어 1980년 TCP와 IP가 공식 표준으로 지정

 

2. TCP/IP 계층구조 및 계층관계

여러 가지 프로토콜 조합 의미

(그래도 TCP/IP가 젤 많이 사용)

 

OSI 계층 구조와 달리 데이터 링크, 네트워크, 전송, 응용 계층인 4계층으로 구성

https://www.researchgate.net/figure/The-logical-mapping-between-OSI-basic-reference-model-and-the-TCP-IP-stack_fig2_327483011

1) 데이터링크 계층

데이터 송수신 역할

 

2) 네트워크 계층

주소 관리, 포장, 라우팅 역할

IP : 호스트들과 네트워크에서 주소 관리, 패킷 라우팅

 

[IP 한계 보충]

ARP : IP는 아는데 MAC주소 모를 때 라우터에게 물어봄 (논리적 주소는 아는데 물리적 주소 모를 때)

ICMP : IP 연결 확인 위해 사용 (패킷 전송 관련 에러 메시지 처리)

 

3) 전송 계층

TCP 

연결지향

데이터의 확실한 전송

 

UDP

비연결지향

실시간 빠르게 패킷 전달 (정확한 전달은 보장하지 않음)

 

4) 응용 계층

어플리케이션이 네트워크에 접근 가능하도록 함

 

http://www.www-kr.org/ws4/session/D12/

3. 포트

포트 번호 : 특정 socket 구분하기 위한 것

16비트

0번에서 65535까지 65536개 포트 존재

0-1023번까지 Well Known Port : root 권한 필요한 포트 - 개인적 용도로 사용하지 않음

 

4. IP

네트워크 계층

전송경로의 확립

네트워크 논리적 관리

모든 TCP/UDP, ICMP, IGMP데이터는 IP 데이터그램 사용해 전송

 

특징)

- 비신뢰성 : IP 데이터그램 목적지로 보내긴 하지만 도착하든 말든 신경쓰지 않음

- 비접속성 : 연결설정 없이 논리적 주소로만 패킷 전송해서 통신 +) 연결 통신은 TCP(유지)

- 주소 지정 : 중간에 다른 라우터들이 존재해도 최종 목적지인 IP주소 있기 때문에 물리 주소 바꾸면서 목적지 도달

- 경로 설정 : 라우팅 알고리즘에 따라 최적의 경로를 설정 (라우팅 테이블 구성)

 

5. IPv4 패킷 구성

- IP 헤더 구조

https://www.netmanias.com/ko/post/blog/5372/ethernet-ip-ip-routing-network-protocol/packet-header-ethernet-ip-tcp-ip

 

- IPv4 주소 체제

IP 주소 : 모든 네트워크 장비들이 각각 가지는 고유한 주소

네트워크 식별자(NET ID) 필드와 호스트 식별지(HOST ID) 필드 두 부분으로 구성

각 필드에서 사용되는 비트 수에 따라 5개의 클래스(A, B, C, D, E)로 나눔

https://xn--3e0bx5euxnjje69i70af08bea817g.xn--3e0b707e/jsp/resources/ipv4Info.jsp

(A, B, C 클래스만 주로 사용)

 

- 패킷 전송방법

= 브로드캐스트 : 같은 네트워크에 있는 모두에게 패킷 전송

= 멀티캐스트 : 하나 당 여러 개 중 선택한 일부(일부는 하나가 아닌 여러 개)에 패킷 전송

= 유니캐스트 : 하나 당 하나에 패킷 전송

 

https://taejin0527.github.io/[object%20Object]/PY-Broadcasting/

 

- IPv4 주소 관리 방식

=서브네팅

IP 주소에서 어느 비트가 네트워크(이진수로 1)/호스트(이진수로 0) 부분인지 표현

기존의 클래스에서 디폴트 서브네트워크로 나누어 사용

 

+) 인터넷 폭발적 성장하면서 나타나는 문제들

✓ A, B 클래스의 네트워크 주소 공간 고갈

✓ C 클래스 주소가 할당되며 인터넷 라우팅 테이블 규모 증대

✓ IPv4 주소의 궁극적인 고갈

 

6. 부족한 IP를 효율적으로 사용하기 위해 문제해결방법

- 슈퍼네팅

여러 개의 C클래스 주소 묶어 하나의 네트워크로 구성

 

- CIDR

IP 주소와 서브넷 마스크를 이전으로 표현하여 기존의 네트워크를 다양하고 세부적으로 분할

m.blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=hai0416&logNo=221601251632&proxyReferer=https:%2F%2Fwww.google.com%2F

장점 : IPv4의 주소 공간을 효율적으로 할당하고, 인터넷 라이팅 테이블의 비대화를 줄임

 

- VLSM

서로 다른 크기의 서브넷을 지원

CIDR과 같이 IP 주소 공간의 일부 잘라서 사용 - 다른 점은 VLSM은 한 기관에 이미 할당된 주소 공간을 나눔

http://resources.intenseschool.com/ccna-prep-variable-length-subnet-masking-vlsm/

 

7. 사설 네트워크를 위한 주소 할당

IP 주소의 부족 현상으로 인해 NAT 기능의 제공이 필요해짐

공인 IP와 사설 IP로 구분 가능

 

NAT : 사설 IP할당 기술

 

8. IPv4 VS IPv6

https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=3448168&cid=58469&categoryId=58469

 

<참고 및 보면 좋을 사이트들>

www.netmanias.com/ko/post/blog/5372/ethernet-ip-ip-routing-network-protocol/packet-header-ethernet-ip-tcp-ip

Ethernet, IP, TCP/UDP 헤더 소개

www.www-kr.org/ws4/session/D12/

TCP/IP

xn--3e0bx5euxnjje69i70af08bea817g.xn--3e0b707e/jsp/resources/ipv4Info.jsp

한국인터넷정보센터(KRNIC)

 

medium.com/hd-pro/search?q=CIDR%20Addressing%20and%20Subnet%20Masking

Search – High-Definition Pro – Medium

resources.intenseschool.com/ccna-prep-variable-length-subnet-masking-vlsm/

CCNA Prep: Variable Length Subnet Masking (VLSM) - Intense School