| English | 의미 |
|---|---|
| protocol/ˈprəʊtəkɒl/ | 프로토콜 |
| TCP/ˌtiː siː ˈpiː/ | 전송 제어 프로토콜 |
| UDP/ˌjuː diː ˈpiː/ | 사용자 데이터그램 프로토콜 |
| modularity/ˌmɒdjʊˈlærɪti/ | 모듈화 |
| link layer/lɪŋk ˈleɪə/ | 링크 계층 |
| abstraction/əbˈstrækʃn/ | 추상화 |
| application layer/ˌæplɪˈkeɪʃn ˈleɪə/ | 응용 계층 |
| transport layer/ˈtrænspɔːt ˈleɪə/ | 전송 계층 |
| port numbers/pɔːt ˈnʌmbəz/ | 포트 번호 |
| internet layer/ˈɪntənet ˈleɪə/ | 인터넷 계층 |
| packets/ˈpækɪts/ | 패킷 |
| IP address/ˌaɪ ˈpiː əˈdres/ | IP 주소 |
| routers/ˈruːtəz/ | 라우터 |
| MAC addresses/mæk əˈdresɪz/ | MAC 주소 |
| connection-oriented/kəˈnekʃn ˈɔːrɪəntɪd/ | 연결 지향적 |
| connectionless/kəˈnekʃənləs/ | 비연결 |
| layering/ˈleɪərɪŋ/ | 층화 |
인터넷을 시작한 두 단어 메시지
- 1969년 10월 29일 UCLA 학생이 스탠퍼드 대학의 기계에 LOGIN이라는 단어를 한 글자씩 입력했습니다. 전화기로 확인하던 동료와 함께 L과 O 이후 시스템이 충돌(crash)했습니다.
- 문제는 전선이 아니었습니다. 서로 다른 회사가 만든 두 기계가 바이트(byte)가 무엇을 의미하는지, 언제 말해야 하는지, 혹은 무언가가 분실되었을 때 어떻게 해야 하는지에 대한 합의된 규칙이 없었던 것입니다.
- 이후 모든 것은 그 규칙들을 기록하는 것이었습니다. 프로토콜(protocol) 은 그러한 합의이며, 인터넷은 그것들의 계층(stack)입니다.
- 이 수업은 프로토콜이 왜 존재하며, 왜 계층적(layered) 인지, 네 가지 TCP/IP 레이어, 그리고 TCP와 UDP의 차이를 설명합니다.
프로토콜이 정의하는 것
- 프로토콜은 장치가 통신하는 방식에 대한 규칙의 집합입니다. 양쪽 모두 같은 규칙을 따르지 않으면 하나의 끝에서 온 신호가 다른 쪽에게 무의미하게 됩니다.
- 데이터의 포맷, 주소와 페로드가 위치한 곳, 메시지의 순서, 누가 먼저 말하고何时에 인식을 할지, 각 메시지의 의미, 타이밍, 타임아웃 및 재전송, 그리고 에러 발생 시的处理를 정의합니다.
- 프로토콜이 없으면, 공유된 언어가 없는 두 사람이 실패하듯 통신이 완전히 실패합니다.
양쪽 모두에 의해 사전에 합의된 규칙
네트워크 프로토콜은:
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프로토콜은 메시지의 형식, 순서, 의미, 타이밍 및 오류 처리를 정의하며 — 양측 모두 동의해야 합니다.
프로토콜은 무엇을 정의하는가? 모두 선택하세요.
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형식, 순서, 의미, 타이밍 및 오류 처리. 케이블 속도는 하드웨어의 속성이며 합의의 속성이 아닙니다.
프로토콜이 계층으로 나뉜 이유
- 네트워킹은 단일 규칙 세트로는 너무 복잡하므로, 각 layer가 하나의 집중된 임무를 수행하고 상하层的과만 소통하도록 계층으로 분리됩니다. 구현 방식은 스택입니다.
- 모듈화: 한 layer를 다른 layer에 영향을 주지 않고 교체할 수 있으므로, Ethernet을 Wi-Fi로 교체해도 링크 계층 위에는 아무런 변화가 없습니다.
- 표준화: 각 layer의 인터페이스가 합의되어 있어 서로 다른 제조사의 장비끼리 상호 운용 가능합니다. 추상화: 웹 앱을 작성하는 프로그래머는 하위 layers가 처리하는 모든 것을 무시합니다.
네 가지 계층, 각기 하나의 임무
네트워킹을 계층으로 나누는 이점은:
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각 계층은 하나의 역할과 명확한 인터페이스를 가지므로(예: 이더넷을 Wi-Fi로 교체), 상위 계층에 영향을 주지 않습니다.
TCP/IP의 네 가지 계층
| 계층 | 용도 | 예시 |
|---|---|---|
| 응용 계층 | 사용자 프로그램 위한 서비스 및 해당 프로그램들이 사용하는 프로토콜 | HTTP, FTP, SMTP, IMAP |
| 전송 계층 | 프로세스 간 최종 전달, 포트 번호로 식별됨 | TCP, UDP |
| 인터넷 계층 | IP 주소를 통해 호스트 간 패킷 전송, 라우터에 의해 중계됨 | IP |
| 링크 계층 | 물적 링크 위에 비트 전송, MAC 주소로 프레임 구성 | MAC, 이더넷, Wi-Fi |
- 인터넷 계층은 전달 보장을 제공하지 않습니다. 이는 전송 계층의 역할이며, 오직 TCP를 사용할 때에만 해당됩니다.
TCP/IP 모델의 네 계층을 클릭하세요
각 계층을 탐색하세요. 데이터가 전송될 때 스택을 아래로 이동하며(각 계층에서 헤더를 추가) 수신 시에는 위로 다시 올라오며 — 어떤 계층이든 다른 계층에 영향을 주지 않고 교체할 수 있습니다.
각 TCP/IP 계층을 그 역할에 매칭하세요.
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응용계층 = 사용자 프로토콜; 전송계층 = TCP/UDP 전달; 인터넷계층 = IP 라우팅; 링크계층 = 매체 위의 비트.
인터넷 계층(IP)은 모든 패킷이 도달함을 보장합니다.
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IP는 패킷을_classify_하고 도달을 보장하지 않습니다. 신뢰성은 그 위에 TCP가 추가하며, UDP는 의도적으로 이를 생략합니다.
worked example: 인터넷을 가로지르는 메시지
- 브라우저가 서버에서 페이지를 요청할 때 각 계층에서发生了什么发生.
- 응용: 브라우저가 해당 페이지를 위한 HTTP 요청을 생성합니다.
- 전송: TCP를 사용하여 세그먼트로 나누고 포트 번호를 추가하며, 분실된 데이터에 대해 확인 및 재전송합니다.
- 인터넷: IP가 각 패킷에 소스 및 목적지 IP 주소를 추가하고, 라우터가 이를 네트워크를 통해 hop-by-hop으로 중계합니다.
- 링크: 각 hop마다 패킷을 MAC 주소 포함 프레임에 넣어 케이블이나 무선으로 비트를 전송합니다. 서버에서는 역순으로 레이어를 해제합니다.
사용자 프로그램에서 와이어까지 TCP/IP 계층을 순서대로 나열하세요.
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각 계층은 위쪽 계층을 감싸며, 최종 지점에서 역순으로 unfolds됩니다.
TCP와 UDP
- TCP는 연결 지향적입니다: 먼저 연결을 설정하고, 모든 데이터가 도착하며 순서대로 전달되며, 분실된 패킷을 재전송하고 흐름을 제어합니다. 신뢰할 수 있지만 오버헤드와 지연 시간이 발생합니다. HTTP, HTTPS, SMTP 및 FTP에서 사용됩니다.
- UDP는 비연결적입니다: 전송 후 잊어버리는 방식이며, 확인 응답, 순서 보장 또는 재전송이 없습니다. 오버헤드가 적지만 보장이 없습니다.
- UDP는 실시간 스트리밍, DNS 및 온라인 게임에 사용되며, 이 경우 신뢰성보다 속도가 우선됩니다. 재전송된 영상 프레임은 이미 필요时机를 지나도착하므로 기다리기보다 버리는 것이 나옵니다.
보장되고 느리거나, 빠르지만 보장되지 않음
TCP와 UDP의 차이는 무엇인가?
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TCP는 연결을 설정하고 신뢰성 있는 순서 있는 전달(오버헤드 포함)을 보장하며, UDP는一发即忘입니다.
TCP는 연결 지향적이며 순서 있고 완전한 전달(오버헤드 포함)을 보장하는 반면, UDP는一发即忘 — 빠르지만 도달 보장 없음.
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그래서 UDP는 라이브 스트리밍, 게임 및 DNS에 적합하지만, TCP는 모든 바이트가 도착해야 하는 파일, 이메일 및 보안 웹 페이지에 사용됩니다.
라이브 영상 스트리밍은 ____에 사용되는데, 이는 패킷 분실 시 재전송보다 속도가 더 중요하기 때문입니다.
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재전송된 프레임이 필요한 시점 이후에 도착하므로, 기다리는 것보다 버리는 것이 낫습니다. 결제 페이지에서는 TCP의 보증이 비용만큼 가치가 있습니다.
worked example: 운송 프로토콜 선택하기
- 한 회사가 스포츠 경기 생중계를 방송하고 웹 페이지를 통해 티켓을 판매합니다. 각 경우에 어떤 운송 프로토콜을 사용할지, 그리고 그 이유를 설명하십시오.
- 생중계: UDP. 분실된 프레임은 재전송될 시점에는 더 이상 가치가 없으므로 완전함보다 속도와 낮은 지연 시간이 중요하며, 시청자는 화면이 멈추는 것을 보기보다 프레임 하나를 잃는 것을 선호합니다.
- 티켓 페이지: TCP. 결제 및 예약의 모든 바이트가 정확하고 순서대로 도착해야 하므로, 확인 응답과 재전송의 오버헤드는 정당화됩니다.
- 프로토콜 이름을 명시하고, 이를 결정하는 데이터의 속성을 설명하십시오.
놓칠 수 있는 점
- 프로토콜은 프로그램이나 케이블이 아닌 규칙의 집합입니다. 그것이 정의하는 것 중 최소 두 가지를 언급하십시오.
- 계층 구조의 이점은 "더 빠르기"가 아니라 모듈화, 표준화 및 추상화입니다.
- IP는 Delivery를 보장하지 않습니다; TCP가 보장합니다. 인터넷 계층에 신뢰성을 인정하지 마십시오.
- UDP가 "나쁘다"는 뜻은 아닙니다. 속도가 신뢰성보다 중요한 곳에서 선택되며, 답에는 그러한 데이터의 종류를 명시해야 합니다.
이해했습니다
- 프로토콜은 형식, 순서, 의미, 타이밍 및 오류 처리에 대한 양쪽 모두에 의해 준수되는 합의된 규칙입니다.
- 프로토콜은 층의 스택을 형성하여 모듈화, 표준화 및 추상화를 제공합니다.
- TCP/IP 계층: 응용 (HTTP, SMTP), 운송 (TCP, UDP, 포트 번호), 인터넷 (IP 주소, 라우터), 링크 (이더넷, Wi-Fi, MAC 주소)
- TCP는 연결 지향적, 순서 보장, 신뢰 가능하며, UDP는 비연결적이며 보장이 없어 스트리밍, DNS 및 게임에 적합합니다.