우리의 디지털 세상에서 네트워크와 프로토콜은 핵심적인 역할을 수행하고 있습니다. 각 컴퓨터와 장치가 연결되어 정보를 주고받는 이 네트워크는 우리의 일상에서 빼놓을 수 없는 존재가 되었습니다. 이번 포스팅에서는 네트워크의 프로토콜이 어떻게 이러한 소통을 도와주는지 구조에 대해 살펴보겠습니다.
프로토콜과 TCP/IP, OSI
TCP/IP 구조
TCP/IP는 4개의 계층으로 구성된 프로토콜 스택으로, 응용 계층, 전송 계층, 인터넷 계층, 네트워크 인터페이스 계층으로 나뉩니다. 각 계층은 특정한 역할을 수행하여 데이터의 효율적인 전송을 지원합니다.
응용 계층(Application Layer)
사용자와 네트워크 간의 상호 작용을 담당하며, HTTP, FTP, SMTP 등과 같은 프로토콜이 이 계층에서 작동합니다.
전송 계층 (Transport Layer)
데이터의 신뢰성 있는 전송을 담당합니다. 주로 TCP와 UDP가 여기에 속하며, 연결 지향적이고 신뢰성 있는 통신을 제공합니다.
인터넷 계층 (Internet Layer)
IP 프로토콜이 동작하는 곳으로, 패킷의 경로 설정 및 데이터의 전송을 담당합니다.
네트워크 인터페이스 계층 (Link Layer)
네트워크 하드웨어와 관련된 부분으로, 데이터를 실제로 전송하는 역할을 합니다.
OSI 7 계층
물리 계층 (Physical Layer)
전기적, 기계적, 기능적 특성을 이용하여 데이터를 전송합니다.
데이터 링크 계층 (Data Link Layer)
정보의 오류를 검출하고 수정하며, MAC 주소를 통해 기기를 식별합니다. 두 개의 인접한 개방 시스템들 간에 신뢰성 있으며 효율적인 정보 전송을 도와줍니다. 흐름제어와 프레임 동기화, 오류제어, 순서제어 기능이 있으며, 링크의 확립과 유지, 단절의 수단을 제공합니다.
네트워크 계층 (Network Layer)
패킷의 경로 설정과 라우팅을 담당하며, IP 프로토콜이 여기에 속합니다. 개방 시스템들 간의 네트워크 연결 관리( 연결 설정, 유지, 해제), 데이터 교환 및 중계를 진행합니다. 경로 설정, 트래픽 제어, 패킷 정보 전송을 담당합니다.
전송 계층 (Transport Layer)
데이터의 흐름을 관리하고, 동기화 및 오류 복구를 수행합니다. TCP와 UDP가 여기에 위치합니다. 종단 시스템 간의 신뢰성 있고 투명한 데이터 전송을 유지합니다. 전송연결 설정, 데이터 전송, 연결 해지 기능이 있습니다.
세션 계층 (Session Layer)
통신 세션을 설정, 유지, 종료하며, 데이터 동기화를 담당합니다. 송수신 측 간의 관련성을 유지하며 대화 제어를 담당합니다. 대화(회화) 구성 및 동기 제어, 데이터 교환 관리 기능이 있습니다.
표현 계층 (Presentation Layer)
데이터를 암호화하거나 압축하여 응용 계층으로 전달합니다. 데이터의 형식, 코드 및 암호화에 관련된 변환을 수행합니다. 응용 계층에게 받은 데이터를 세션 계층에 맞게 변환하고, 세션 계층에게 받은 데이터는 응용 계층에 맞게 변환하는 기능을 가집니다. 코드 변환, 데이터 암호화, 데이터 압축, 구문 검색, 정보 형식(포맷) 변환이 가능합니다.
응용 계층 (Application Layer)
사용자와 상호 작용하며, 네트워크 서비스를 제공합니다. HTTP, FTP, SMTP 등이 이 계층에서 동작합니다. 사용자(응용 프로그램)가 OSI 환경에 접근할 수 있도록 제공하고 있습니다.
OSI 7 계층과 관련된 네트워크 장비
물리계층 : 리피터, 허브
데이터링크 계층 : 랜카드, 브리지, 스위치
네트워크 계층 : 라우터
전송 계층 : 게이트웨이
전자우편 기능 및 프로토콜
회신 기능
받은 메일에 답장을 작성하며 발송자에게 다시 전송하는 기능입니다.
전달 기능
받은 메일을 다른 사람에게 그대로 다시 보내는 기능입니다.
첨부 기능
전자우편에 그림, 텍스트 파일 등 첨부 파일을 함께 보내는 기능입니다.
SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)
전자우편을 보내기 위한 프로토콜로, 메일 서버 간의 통신을 담당합니다. 사용자의 컴퓨터에서 작성된 메일을 다른 사람의 계정이 있은 곳으로 전송합니다.
POP3 (Post Office Protocol 3) 및
IMAP (Internet Message Access Protocol)
메일 클라이언트가 메일 서버에서 메일을 가져오는 데 사용됩니다. POP3는 메일을 로컬 장치로 다운로드하고 서버에서 삭제하며, IMAP는 서버에 메일을 유지하면서 클라이언트가 메일을 읽을 수 있도록 합니다.
MIME (Multipurpose Internet Mail Extensions)
텍스트 이외의 데이터를 전자우편에 첨부하기 위한 확장 프로토콜입니다. 웹 브라우저가 지원하지 않은 각종 멀티미디어 파일의 내용을 확인하고 실행시키는 프로토콜입니다.
네트워크의 핵심을 이루는 프로토콜과 구조는 현대 정보 사회에서 필수적인 개념입니다. 이를 통해 컴퓨터 간의 효율적인 통신과 정보 교환이 가능해지며, 전자우편과 파일 전송과 같은 다양한 기능들이 구현됩니다. 더 나은 컴퓨터 활용과 효율적인 네트워크 관리를 위한 학습이 중요합니다. 네트워크와 관련된 지식은 더 나은 디지털 환경에서의 생활을 위한 필수적인 자산이 될 것입니다.
