인터넷 프로토콜 스위트

3. TCP와 IP

전송 제어 프로토콜(TCP)과 인터넷 프로토콜(IP)은 인터넷 프로토콜 스위트의 핵심 프로토콜이며, 이 둘의 이름을 따서 TCP/IP라는 명칭이 붙여졌다. IP는 패킷 교환 방식의 네트워크에서 데이터를 주고받기 위한 프로토콜로, 패킷의 목적지 주소를 지정하고 경로를 설정하는 역할을 한다. IP는 패킷 전달 여부를 보증하지 않고, 패킷 순서가 바뀔 수도 있는 비신뢰성 서비스를 제공한다.^[1] TCP는 IP 위에서 동작하는 연결 지향형 프로토콜로, 데이터의 신뢰성 있는 전송을 보장한다. TCP는 데이터를 순서대로 전달하고, 오류를 검출하여 수정하며, 흐름 제어 기능을 제공한다.^[1] HTTP, FTP, SMTP 등 많은 응용 프로토콜들이 TCP 위에서 동작하며, 이러한 프로토콜들을 묶어서 TCP/IP라고 부르기도 한다.^[1]

4. 인터넷 프로토콜 스택의 계층 구조

인터넷 프로토콜 스택은 인터넷 프로토콜 스위트의 핵심 기능을 구성하는 프로토콜을 광범위한 운영 범위로 분할한 것이다. RFC 1122 및 1123에서는 링크 계층, IP 계층, 전송 계층, 응용 계층 및 지원 프로토콜을 포함하여 4개의 추상화 계층을 개략적으로 설명한다. 인터넷 엔지니어링 태스크 포스(IETF)는 이 구조를 변경한 적이 없으므로 오랫동안 유지되어 왔다.

다음은 인터넷 프로토콜 스택의 계층 구조를 나타낸 표이다.^[39][40]

이러한 네트워킹 모델은 일반적인 네트워킹 시스템을 위한 보다 포괄적인 참조 프레임워크인 OSI 모형보다 먼저 개발되었다.^[38]

인터넷 프로토콜 스위트는 오랜 기간에 걸쳐 진행된 연구 개발을 통해 발전해 왔다. 이 과정에서 프로토콜 구성 요소와 계층화의 세부 사항이 변경되었으며, 업계 협회의 병렬 연구와 상업적 이익이 설계 기능과 경쟁했다. 특히, 국제 표준화 기구(International Organization for Standardization)의 노력은 유사한 목표를 달성했지만, 네트워크 전반에 걸쳐 더 광범위한 범위를 가졌다.

IP군은 프로토콜과 서비스를 캡슐화하여 추상화한다. 일반적으로 상위 계층의 프로토콜은 그 목적을 달성하기 위해 하위 계층의 프로토콜을 사용한다.

에서는 인터넷 구조에 관하여 "Layering Considered Harmful(해로운 것으로 간주되는 계층화)"이라는 제목의 절에서 "계층화" 개념의 장단점을 설명하고 있다. 계층화는 개념적, 구조적인 장점이 있지만, 구현 면에서는 효율성을 저해하거나 복잡성을 초래할 수 있으며, 인터넷 프로토콜이 지향하는 "단순화" 원칙에 반하는 경우도 있을 수 있다.^[73]

4. 1. 응용 계층 (Application Layer)

4. 2. 전송 계층 (Transport Layer)

4. 3. 인터넷 계층 (Internet Layer)

4. 4. 링크 계층 (Link Layer)

• 이더넷
• Wi-Fi
• 토큰링
• PPP
• SLIP
• FDDI
• ATM
• 프레임 릴레이
• SMDS
• ARP^[72]

4. 5. 주소 결정 프로토콜 (Address Resolution Protocol, ARP)

4. 6. OSI 모델과 비교

IETF는 인터넷 프로토콜과 구조의 개발은 OSI에 준거하는 것을 의도하지 않는다는 것을 여러 번 언급했다.^[38]

5. 핵심 아키텍처 원칙

미국 국방부는 1982년 3월, TCP/IP를 모든 군사 컴퓨터 네트워킹의 표준으로 선언했다.^[24][25][26] 같은 해, NDRE와 피터 키르스틴의 런던 대학교 연구 그룹이 이 프로토콜을 채택했다.^[27] 1983년 1월 1일, ARPANET의 NCP에서 TCP/IP로의 전환이 공식적으로 완료되면서 새로운 프로토콜이 영구적으로 활성화되었다.^[24][28]

1985년, 인터넷 자문 위원회(인터넷 아키텍처 위원회)는 컴퓨터 산업을 위한 3일간의 TCP/IP 워크숍을 개최하여 250명의 벤더 대표가 참석, 이 프로토콜을 홍보하고 상업적 사용을 증가시켰다. 같은 해, 첫 인터롭 컨퍼런스가 개최되어 TCP/IP의 광범위한 채택을 통한 네트워크 상호 운용성에 초점을 맞췄다. 초기 인터넷 활동가인 댄 린치에 의해 설립된 이 컨퍼런스에는 처음부터 IBM 및 DEC와 같은 대기업들이 참석했다.^[29][30]

IBM, AT&T, DEC는 경쟁 고유 프로토콜을 가지고 있었음에도 불구하고 TCP/IP를 채택한 주요 기업들이었다. 1980년대 후반과 1990년대 초반에는 엔지니어, 조직 및 국가들이 어떤 표준이 가장 우수하고 강력한 컴퓨터 네트워크를 만들 것인지에 대한 문제, 즉 OSI 모델 또는 인터넷 프로토콜 스위트에 대해 양극화되었다.^[36][37][38]

인터넷 프로토콜 스위트는 종단간 원칙, 견고성 원칙, 캡슐화와 같은 핵심 아키텍처 원칙을 기반으로 설계되었다.

5. 1. 종단간 원칙 (End-to-End Principle)

5. 2. 견고성 원칙 (Robustness Principle)

5. 3. 캡슐화 (Encapsulation)

6. 구현

1970년대 초, 미국 국방고등연구계획국(DARPA)의 연구를 통해 인터넷 프로토콜 스위트가 등장했다. 1973년 봄, 로버트 칸과 빈턴 서프는 개방형 아키텍처 상호 연결 모델을 만들기 위해 협력했다. 이들은 네트워크 프로토콜 간의 차이를 공통 프로토콜로 숨기고, 네트워크 대신 호스트가 신뢰성을 책임지도록 했다. 위베르 지머만과 루이 푸쟁도 이 설계에 기여했다.^[59]

1973년에서 1974년 사이, 스탠퍼드 대학교의 서프 네트워크 연구 그룹은 최초의 TCP/IP 사양인 ^[63]를 만들었다. DARPA는 BBN 테크놀로지스, 스탠퍼드 대학교, 유니버시티 칼리지 런던과 계약하여 다양한 하드웨어 상의 프로토콜을 개발했다. TCP v1, TCP v2, TCP/IP v4 등 4가지 버전이 개발되었으며, TCP/IP v4는 현재 인터넷 표준 프로토콜이다.^[64]

1975년 스탠퍼드 대학교와 유니버시티 칼리지 런던 간의 TCP/IP 통신 시험이, 1977년 11월에는 미국, 영국, 노르웨이 간의 시험이 실시되었다. 1983년 1월 1일, ARPANET은 TCP/IP로 완전히 전환되었다.^[64] 1982년 3월, 미국 국방부는 모든 군사용 컴퓨터망을 위해 TCP/IP 표준을 만들었다.^[65]

1985년, 인터넷 아키텍처 위원회는 TCP/IP 워크숍을 개최하여 상업적 이용을 촉진했다. 1994년 리눅스 1.0, 1995년 Windows 95 등에서 TCP/IP를 기본 탑재하며 널리 사용되었다. 1999년 Windows 2000은 POSIX를 지원하며 UNIX에 더 가까운 시스템을 제공했다.^[66] 2001년 매킨토시의 Mac OS X는 UNIX를 기반으로 한다.

2005년 11월 9일, 칸과 서프는 미국 문화에 대한 공헌으로 대통령 자유 훈장을 받았다. 오늘날 TCP/IP는 대부분의 OS에 구현되어 있다. 널리 사용되는 구현은 버클리 소켓이며, lwIP, KA9Q, TINET^[74] 등도 있다.

7. 인트라넷

TCP/IP를 사용하여 구축된 사설 네트워크를 인트라넷이라고 부르며, 이는 오늘날 LAN에서 사실상의 표준이라고 할 수 있다. 인트라넷에서 사용되는 프로토콜의 대표적인 예는 다음과 같다.

• 이메일 (SMTP/POP3/IMAP4)
• DNS
• HTTP
• FTP
• 인터넷 릴레이 챗 (IRC)
• NTP

참조

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