응용 계층
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1. 개요
응용 계층은 인터넷 프로토콜 스위트(TCP/IP 모델)와 OSI 모델에서 최상위 계층으로, 네트워크를 통해 프로세스 간 통신에 사용되는 통신 프로토콜 및 인터페이스 방법을 포함한다. TCP/IP 모델에서는 텔넷, FTP, SMTP, DNS 등이 있으며, OSI 모델에서는 NNTP, SIP, FTP, HTTP, SMTP, SNMP 등이 존재한다. 파일 전송, 전자 우편, 웹, 원격 접속 및 관리, 네트워크 관리 및 지원, 메시징 및 통신, 분산 네트워크 등 다양한 기능을 수행하는 프로토콜들이 응용 계층에서 사용된다.
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- OSI 모형 - 물리 계층
물리 계층은 네트워크의 물리적 연결을 통해 비트 스트림을 전송하는 계층으로, 데이터 링크 계층의 요청을 전기 신호로 변환하여 전송 매체를 통해 데이터를 송수신하며, 전송 매체 이용, 데이터 송수신, 장비 간 연결 호환성 보장, 매체 공유, 통신 신뢰성 및 전송 효율 향상 등의 기능을 수행한다. - OSI 모형 - 데이터 링크 계층
데이터 링크 계층은 물리적 링크를 통해 연결된 호스트 간 데이터 프레임 전송을 담당하며, 주소 지정, 통신 경로 설정, 오류 제어, 흐름 제어 등의 서비스를 제공하여 데이터 전송의 신뢰성을 높이는 OSI 네트워크 아키텍처의 계층이다.
응용 계층 | |
---|---|
개요 | |
역할 | 네트워크 통신 모델의 최상위 계층 |
목적 | 최종 사용자 또는 애플리케이션에 네트워크 서비스 제공 |
기능 | 응용 프로그램 간 통신 지원 사용자 인터페이스 제공 데이터 형식 변환 보안 기능 제공 |
프로토콜 | BGP DHCP DNS FTP HTTP HTTPS IMAP LDAP MGCP MQTT NNTP NTP POP ONC/RPC RTP RTSP RIP SIP SMTP SNMP SSH 텔넷 TLS/SSL XMPP |
OSI 모델 | |
계층 번호 | 7 |
위치 | 최상위 계층 |
상위 계층 | (해당사항 없음. 최상위 계층) |
하위 계층 | 프레젠테이션 계층 |
TCP/IP 모델 | |
해당 계층 | 응용 계층 (application layer) |
2. 인터넷 프로토콜 스위트 (TCP/IP 모델)
인터넷 프로토콜 스위트에서 응용 계층은 인터넷 프로토콜(IP) 컴퓨터 네트워크를 통해 프로세스 간 통신에 사용되는 통신 프로토콜 및 인터페이스 방법을 포함한다.[4] 응용 계층은 통신을 표준화할 뿐이며, 호스트 간 데이터 전송 채널을 설정하고 클라이언트-서버 또는 피어 투 피어 네트워킹 모델에서 데이터 교환을 관리하기 위해 기본 전송 계층 프로토콜에 의존한다.[5] TCP/IP 응용 계층은 응용 프로그램이 통신할 때 고려해야 하는 특정 규칙이나 데이터 형식을 설명하지 않지만, 원래 사양은 응용 프로그램 설계에 대한 강건성 원칙에 의존하고 권장한다.[6][7]
2. 1. TCP/IP 모델의 응용 계층 프로토콜
RFC 1123 (1989)에 명시된 주요 프로토콜은 다음과 같다.[18]3. OSI 모델
OSI 모델은 네트워크 프로토콜을 7개의 계층으로 나누어 정의하며, 이 중 최상위 계층이 응용 계층이다. OSI 모델은 응용 계층을 호스트 기반 및 사용자 대면 응용 프로그램과 통신하는 인터페이스로만 정의한다.[9]
OSI 모델은 응용 계층 아래에 표현 계층과 세션 계층을 추가로 구분하여, 각 계층별 프로토콜 구현과 기능의 엄격한 모듈식 분리를 제공한다. 반면, 인터넷 프로토콜 스위트는 이러한 구분을 두지 않고 응용 계층 하나로 통합한다.[10]
계층 | 이름 | 기능 |
---|---|---|
7 | 응용 계층 | 네트워크 응용 프로그램 인터페이스 (사용자 인터페이스) |
6 | 표현 계층 | 데이터 표현, 암호화, 해독 |
5 | 세션 계층 | 호스트 간 연결 관리 |
4 | 전송 계층 | 종단 간 연결 및 신뢰성 |
3 | 네트워크 계층 | 패킷 포워딩 (라우팅) |
2 | 데이터 링크 계층 | 물리적 주소 지정 (MAC 주소) |
1 | 물리 계층 | 매체, 신호 및 이진 전송 |
3. 1. OSI 모델의 응용 계층
OSI 모델에서 응용 계층은 사용자 인터페이스로 정의된다.[9] OSI 모델은 응용 계층 바로 아래, 전송 계층 위에 표현 계층과 세션 계층을 추가로 구분한다.[10] OSI는 각 계층에 대한 프로토콜 구현과 함께 기능의 엄격한 모듈식 분리를 제공한다. 반면 인터넷 프로토콜 스위트는 이러한 구분을 두지 않고, 하나의 응용 계층으로 통합한다.[10]3. 2. 응용 계층의 하위 계층 (OSI 모델)
OSI 모델에서 응용 계층은 호스트 기반 및 사용자 대면 응용 프로그램과 통신하는 인터페이스로만 정의된다.[9] OSI는 응용 계층 아래와 전송 계층 위에 세션 계층과 표현 계층이라는 두 개의 추가 계층 기능을 명시적으로 구분한다. OSI는 이러한 계층에서 기능의 엄격한 모듈식 분리를 지정하고 각 계층에 대한 프로토콜 구현을 제공한다. 반면, 인터넷 프로토콜 스위트는 이러한 기능들을 단일 계층으로 통합한다.[10]OSI 모델은 응용 계층을 공통 응용 서비스 요소(CASE)와 특정 응용 서비스 요소(SASE)라는 두 가지 하위 계층으로 구성했다.[11][12] 응용 계층 프로토콜은 여러 응용 서비스 요소의 기능을 사용하여 구현되며, 일부 응용 서비스 요소는 사용 가능한 세션 서비스의 버전에 따라 다른 절차를 호출한다.[13][14]
3. 2. 1. 공통 응용 서비스 요소 (CASE)
OSI 모델에서 공통 응용 서비스 요소(CASE)는 응용 계층의 하위 계층으로, 응용 계층에 서비스를 제공하고 세션 계층에서 서비스를 요청한다.공통 응용 서비스 요소는 다음과 같은 서비스를 지원한다.
3. 2. 2. 특정 응용 서비스 요소 (SASE)
OSI 모델에서 응용 계층은 원래 관련 프로토콜을 가진 두 종류의 응용 계층 서비스로 구성되었는데,[11] 이 두 하위 계층은 공통 응용 서비스 요소(CASE)와 특정 응용 서비스 요소(SASE)이다.[12]응용 서비스 요소 하위 계층은 다음과 같은 응용 프로그램별 서비스(프로토콜)를 제공한다.
- FTAM (파일 전송, 접근 및 관리)
- VT (가상 터미널)
- MOTIS (메시지 지향 텍스트 교환 표준)
- CMIP (공통 관리 정보 프로토콜)
- JTM (작업 전송 및 조작)
- MMS (제조 메시지 규격)
- RDA (원격 데이터베이스 접근)
- DTP (분산 트랜잭션 처리)
4. 응용 계층 프로토콜 예시
응용 계층에는 다양한 프로토콜들이 존재한다. RFC 1123 (1989)에 명시된 주요 프로토콜은 다음과 같다.[18]
이 외에도 다음과 같은 다양한 응용 계층 프로토콜이 존재한다.
- 9P
- AFP
- APPC
- AMQP
- 비트토렌트
- 아톰 퍼블리싱 프로토콜
- CFDP
- CoAP
- DDS
- 디바이스넷
- 이동키
- ENRP
- 패스트트랙
- 핑거
- 프리넷
- FTAM
- 고퍼
- HL7
- HTTP
- H.323
- IRC
- Kademlia
- LDAP
- LPD
- MIME (S-MIME)
- Modbus
- Netconf
- NFS
- NIS
- NNTP
- NTCIP
- NTP
- OSCAR
- PNRP
- RDP
- RELP
- RIP
- Rlogin
- RPC
- RTMP
- RTP
- RTPS
- RTSP
- SAP
- SDP
- SIP
- SLP
- SMB
- SNTP
- SSH
- SSMS
- TCAP
- TDS
- TSP
- VTP
- 후이즈 (RWhois)
- WebDAV
- X.400
- X.500
- XMPP
4. 1. 파일 전송 및 공유
FTP, TFTP, AFP, NFS, SMB, FTAM, 9P는 파일을 전송하고 공유하는 데 사용되는 응용 계층 프로토콜이다.[18]4. 2. 전자 우편
SMTP, IMAP, POP, MIME은 인터넷 프로토콜 스위트의 응용 계층을 기술하는 RFC 1123 (1989)에 명시된 전자 우편 범주에 속하는 프로토콜이다.[18]4. 3. 웹
HTTP는 하이퍼텍스트 문서를 전송하기 위한 프로토콜이다. 웹에서 정보를 주고받는 데 가장 널리 사용된다.WebDAV는 웹 서버에 파일을 저장하고 관리하기 위한 HTTP의 확장 프로토콜이다. 사용자가 웹 서버의 파일을 직접 수정하고 관리할 수 있게 한다.
WebSocket은 서버와 클라이언트 간의 양방향 통신을 지원하는 프로토콜이다. 한 번 연결되면 지속적으로 연결을 유지하여 실시간 데이터 교환이 가능하다.
WebRTC는 웹 브라우저 간에 플러그인 없이 실시간 미디어 통신(음성, 영상, 데이터)을 가능하게 하는 기술이다.
4. 4. 원격 접속 및 관리
텔넷, SSH, Rlogin, RDP은(는) 호스트에 대한 원격 접속 및 관리를 위해 사용되는 응용 계층 프로토콜이다.[18][6]4. 5. 네트워크 관리 및 지원
RFC 1123 (1989)은 인터넷 프로토콜 스위트의 응용 계층을 기술하며, 지원 서비스 범주에 속하는 프로토콜들을 명시하고 있다.[18] 이 범주에는 다음과 같은 프로토콜들이 포함된다.- DNS: 도메인 이름을 IP 주소로 변환하는 서비스를 제공한다.
- DHCP
- SNMP: 네트워크 장비를 관리하고 모니터링하는 데 사용되는 프로토콜이다.
- NTP
- SNTP
- SLP
- LDAP
- Netconf
- NIS
- NTCIP
4. 6. 메시징 및 통신
XMPP, IRC, SIP, H.323, RTMP, RTP, RTSP, SAP, SDP는 모두 응용 계층 프로토콜이다.- '''XMPP(Extensible Messaging and Presence Protocol):''' 확장 가능한 메시징 및 현재 상태 프로토콜이다.
- '''IRC(Internet Relay Chat):''' 인터넷 릴레이 챗 프로토콜이다.
- '''SIP(Session Initiation Protocol):''' 세션 개시 프로토콜이다.
- '''H.323:''' 패킷 기반 멀티미디어 통신 시스템이다.
- '''RTMP(Real Time Messaging Protocol):''' 실시간 메시징 프로토콜이다.
- '''RTP(Real-time Transport Protocol):''' 실시간 전송 프로토콜이다.
- '''RTSP(Real Time Streaming Protocol):''' 실시간 스트리밍 프로토콜이다.
- '''SAP(Session Announcement Protocol):''' 세션 공고 프로토콜이다.
- '''SDP(Session Description Protocol):''' 세션 설명 프로토콜이다.
4. 7. 분산 네트워크
비트토렌트는 파일을 여러 사용자 간에 공유하고 전송하는 데 사용되는 분산 네트워크 프로토콜이다. 파일을 조각으로 나누어 여러 사용자가 동시에 다운로드하고 업로드할 수 있도록 하여 효율성을 높인다.프리넷은 검열에 저항하는 분산 데이터 저장소 및 통신 플랫폼이다. 중앙 서버 없이 사용자들이 익명으로 정보를 공유하고 게시할 수 있도록 설계되었다.
IPFS는 분산 파일 시스템으로, 파일을 여러 노드에 저장하고 전 세계적으로 공유할 수 있게 한다. 콘텐츠 주소 지정을 사용하여 파일을 고유하게 식별하고 중복을 방지한다.
Tor는 익명 통신을 위한 네트워크이다. 사용자의 트래픽을 여러 암호화 계층으로 묶어 전 세계의 자원 봉사자가 운영하는 릴레이를 통해 전송하여 사용자의 IP 주소와 위치를 숨긴다.
Kademlia는 분산 해시 테이블(DHT)을 구현하는 알고리즘으로, P2P 네트워크에서 노드 간의 효율적인 정보 검색을 가능하게 한다. 각 노드는 고유한 ID를 가지며, 이 ID를 기반으로 네트워크에서 정보를 찾고 저장한다.
4. 8. 기타 프로토콜
고급 메시지 큐잉 프로토콜(AMQP), 고급 프로그램 간 통신(APPC), 아톰 퍼블리싱 프로토콜, BEEP, 비트코인, CFDP, CoAP, DDS, 디바이스넷, eDonkey, ENRP, 패스트트랙, Finger, Gemini, Gopher, HL7, Hypercore, MQTT, Modbus, OSCAR, PNRP, RELP, RFB, RPC, RTPS, SSMS, TCAP, TDS, Tox, TSP, VTP, Whois, X.400, X.500, Z39.50 등이 있다.참조
[1]
웹사이트
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2019-11-05
[2]
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What is the difference between TCP/IP and IP protocol?
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The OSI model explained: How to understand (and remember) the 7 layer network model
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What Is The OSI Model?
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서적
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간행물
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문서
http://www.inetdaemo[...]
[18]
웹인용
RFC 1123: Requirements for Internet Hosts – Application and Support
http://tools.ietf.or[...]
Network Working Group of the IETF
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