[2020 정보처리기사 필기 요약] 4과목 - 프로그래밍 언어 활용(응용 SW 기초 기술 활용_6)

8. 프로토콜의 개념

 

 

 

1) 프로토콜의 정의

서로 다른 기기들 간의 데이터 교환을 원활하게 수행할 수 있도록 표준화 시켜 놓은 통신 규약

 

 

 

 

 

2) 프로토콜 기본 요소

구문(Syntax) : 전송하고자 하는 데이터 형식, 부호화, 신호 레벨 등을 규정

의미(Semantics) : 두 기기 간의 효율적이고 정확한 정보 전송을 위한 협조 사항과 오류 관리를 위한 제어 정보를 규정

시간(Timing) : 두 기기 간의 통신 속도, 메시지의 순서 제어 등을 규정

 

 

 

 

3) 프로토콜 기능

단편화와 재결합	단편화 : 송신 측에서 데이터 전송에 알맞게 일정 크기의 작은 블록으로 데이터를 자르는 작업 재결합 : 단편화된 블록을 원래 형태로 복원하는 작업 PDU(Protocol Data Unit) : 단편화를 통해 세분화된 데이터 블록 장점 : 전송 속도 상승, 통신 오류 제어 단점 : 재결합시 처리 시간이 길어질 수 있음, 부수적인 데이터가 많아져 비효율적
캡슐화	단편화된 데이터에 송수신지 주소, 오류 검출 코드, 프로토콜 기능을 구현하기 위해 정보를 부가 하는 것 예 : 데이터 링크 제어 프로토콜의 HDLC 프레임이 대표적 데이터를 오류없이 정확하게 전송하기 위해 캡슐화를 수행
흐름 제어	수신 측의 처리 능력에 따라 송신 측에서 송신하는 데이터의 전송량이나 전송 속도를 조절하는 기능 방식 : 정지-대기, 슬라이딩 윈도우 방식
오류 제어	전송중에 발생하는 오류를 검출하고 정정해 데이터 제어 정보의 파손에 대비하는 기능
동기화	송수신 측이 같은 상태를 유지하도록 타이밍(Timing)을 맞추는 기능
순서 제어	전송되는 데이터 블록(PDU)에 전송 순서를 부여 연결 위주의 데이터 전송 방식에만 사용 장점 : 흐름 제어와 오류 제어가 용이해 짐
주소 지정	데이터가 목적지까지 정확하게 전송되도록 목적지 이름, 주소, 경로를 부여하는 기능
다중화	한 개의 통신 회선을 여러 가입자들이 동시에 사용하도록 하는 기능
경로 제어	송수신 측 간의 송신 경로 중에서 최적의 패킷 교환 경로를 설정하는 기능

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9. TCP/IP

 

 

 

 

 

1) TCP/IP

인터넷에 연결된 이기종의 컴퓨터들이 데이터를 주고받을 수 있도록 하는 표준 프로토콜

 

TCP	OSI 7계층의 전송 계층 신뢰성 있는 연결형 서비스를 제공 패킷의 다중화 순서 제어, 오류 제어, 흐름 제어 기능 스트림 전송 기능 TCP 헤더에는 Source/Destination Port Number, Sequence Number, Acknowledgment Number, Checksum이 포함됨.
IP	OSI 7계층의 네트워크 계층에 해당 데이터그램을 기반으로 하는 비연결형 서비스 제공 패킷의 분해/조립, 주소 지정, 경로 선택 기능 헤더의 길이는 최소 20Byte~최대 60Byte IP 헤더에는 Verstion, Header Length, Total Packet Length, Header Checksum, Source IP Address, Destination IP Adress 등이 포함됨.

 

 

 

 

2) TCP IP의 구조

OSI	TCP/IP	기능
응용 계층 표현 계층 세션 계층	응용 계층	응용 프로그램 간의 데이터 송수신 제공 TELNET, FTP, SMTP, SNMP, DNS, HTTP 등
전송 계층	전송 계층	호스트들 간의 신뢰성 있는 통신 제공 TCP, UDP, RTCP
네트워크 계층	인터넷 계층	데이터 전송을 위한 주소 지정, 경로 설정 제공 IP, ICMP, IGMP, ARP, RARP
데이터 링크 계층 물리 계층	네트워크 액세스 계층	실제 데이터를 송수신 하는 역할 Ethernet, IEEE 802, HDLC, X.25, RS-232C ARQ 등

 

* 각각의 TCP/IP 계층 마다 대표적으로 어떤 기능이 있는지 확인하세요!

 

 

 

 

 

3) 응용 계층의 주요 프로토콜

FTP	컴퓨터와 컴퓨터 또는 컴퓨터와 인터넷 사이에서 파일을 송수신하는 원격 파일 전송 프로토콜
SMTP	전자 우편을 교환하는 서비스
TELNET	멀리 떨어져있는 컴퓨터에 접속해 자신의 컴퓨터 처럼 사용할 수 있는 서비스 = 원격 접속 가상의 터미널 기능을 수행
SNMP	TCP/IP 네트워크 관리 프로토콜, 라우터나 허브 등 네트워크 기기의 네트워크 정보를 네트워크 관리 시스템에 보내는데 사용되는 표준 통신 규약
DNS	도메인 네임을 IP 주소로 매핑 하는 시스템
HTTP	월드 와이드 웹에서 HTML 문서를 송수신 하기 위한 표준 프로토콜

 

 

 

 

4) 전송 계층의 주요 프로토콜

TCP	양방향 연결형 서비스를 제공 가상 회선 연결 서비스 제공 스트림 위주의 전달 신뢰성 있는 경로를 확립, 메시지 전송을 감독 순서 제어, 오류 제어, 흐름 제어 패킷의 분실, 손상, 지연에 투명성이 보장되는 통신을 제공
UDP	데이터 전송 전에 연결을 설정하지 않는 비연결형 서비스 제공 TCP에 단순한 헤더 구조를 가지기에 오버헤드가 적음 실시간 전송에 유리 신뢰성보다는 속도가 중요시되는 네트워크에 사용 UDP 헤더에는 Source Port Number, Destination Port Number, Length, Checksum이 포함
RTCP	RTP 패킷의 전송 품질을 제어하기 위한 제어 프로토콜 세션에 참여한 각 참여자들에게 주기적으로 제어 정볼르 전송 하위 프로토콜은 데이터 패킷과 제어 패킷의 다중화를 제공 데이터 전송을 모니터링하고 최소한의 제어와 인증 기능만을 제공 RTCP 패킷은 항상 32비트의 경계

* TCP의 특징은 신뢰성 있는 전송이고, UDP의 특징은 속도입니다! 

 

 

 

 

 

5) 인터넷 계층의 주요 프로토콜

IP	전송할 데이터에 주소를 지정하고 경로를 설정 비연결형인 데이터 그램 방식을 사용, 신뢰성 보장되지 않음
ICMP	IP와 조합해 통신중에 발생하는 오류의 처리와 전송 경로 변경 등을 위한 제어 메시지를 관리하는 역할
IGMP	멀티 캐스트를 지원하는 호스트나 라우터 사이에서 멀티캐스트 그룹 유지를 위해 사용
ARP	호스트의 IP 주소를 물리적 주소(MAC Address)로 변환
RARP	ARP와 반대로 물리적 주소를 IP 주소로 변환

 

 

 

 

6) 네트워크 액세스 계층의 주요 프로토콜

Ethernet(IEEE 802.3)	CSMA/CD 방식의 LAN
IEEE 802	LAN을 위한 표준 프로토콜
HDLC	비트 위주의 데이터 링크 제어 프로토콜
X.25	패킷 교환망을 통한 DTE와 DCE 간의 인터페이스를 제공하는 프로토콜
RS-232C	공중 전화 교환망(PSTN)을 통한 DTE와 DCE 간의 인터페이스를 제공하는 프로토콜