통신프로토콜 종류

# 통신

프로토콜에 대한 설명에 들어가기에 앞서, 통신은 먼저 소식을 특정한 매체를 이용하여 정보 및 의사를 전달하는 것이다. 사람의 대화만 하더라도 그렇다. 한국에서는 한국말, 영어권을 쓰는 나라에서는 영어가 커뮤니케이션이 되듯이, 우리의 일상생활에서도 상호간의 의사를 전달하기 위해 소통되는 기준을 들어서 사용한다. 최초에는 의사 전달의 수단으로 손짓 발짓 또는 그림 및 문자를 통해 자기의사를 전달했다면, 이후 후대로 갈수록 장소를 달리하는 곳에서의 다수 사람들에게 내 의사를 전달하기 위해서는 특정 수단을 이용하여 전달하고자 했다. 수단을 통신이라고 하는데, 전달기능을 갖춘 서비스 행위의 한 부분이다. 예를 들자면 넓은 의미로는 방송이나 신문과같이 특정다수에게 전달하는 메세지 일수도 있고, 좁은의미로는 우편물과 전화와 같은 개별적 통신과도 같다. 원초적인 의미에서부터 시작되어 현대로 갈수록 모든 인간관계의 의사소통의 기본이자 핵심이 되어가고 있는 이 통신이란 부분을, 정보가 넘쳐나는 인터넷 환경에서도 적용이 되어진다. 즉 그것이 바로 인터넷환경에서의 수단이 되는 통신 프로토콜이다.

 

1. 통신 프로토콜

통신 장비 사이에서 주고 받는 메시지를 양식과 규칙을 줘서 체계를 갖춘 것이다. 뿐만 아니라 신호 체계, 인증, 그리고 오류 감지 및 수정 기능도 포함되며, 통신의 과정 등을 정의하기도 한다. 하지만 구현되는 상세 과정은 개별마다 독립적이다. 그래서 프로토콜은 H/W 및 S/W에서도 사용하며 구현된다

 

2. HTTP(Hyper Text Transfer Protocol)

WWW 상에서 주고 받는 프로토콜, 주로 웹 상에서 HTML 문서 및 페이지를 주고 받는데 쓰인다. TCP 및 UDP를 사용하며 80번 포트를 이용한다. 세션 방식으로는 클라이언트와 서버 사이에서 이루어지는 요청 및 응답으로 이루어지며, 클라이언트에서 웹으로 HTTP를 통해 서버로부요청을 하면 서버는 이 요청에 대한 응답으로 필요한 정보를 전달하게 된다. HTTP를 통해 전달되는 자료는 URL로 표시된다.

 

3. WWW((World Wide Web)

인터넷에 연결된 컴퓨터 또는 호스트를 통해 사람들이 정보공유를 할수 이는 가상의 공간이다. 간단히 웹이라 부르기도 하며, 비슷한 말로는 인터넷이라고도 하지만 전혀 다른개념이다. 웹은 인터넷 상의 다양한 서비스 종류 중 한 부분이며, 인터넷은 HTTP 및 하이퍼텍스트 등의 형식을 사용하며 텍스트 및 그림을 교환하는 방식이다.

 

4. HTTPS(Hypertext Transfer Protocol over Secure Socket Layer)

 

웹 통신의 프로토콜 HTTP 방식의 보안 강화 버전이다. 인증과 암호화를 위해 쓰이며 저자 상거래에서 널리 쓰인다. 소켓 통신에서 일반 텍스트를 이용하며, SSL이나 TLS 프로토콜을 통해 세션을 암호화 및 강화한다. 그래서 데이터의 보안 및 보호를 보장하며 443 포트를 이용한다. 보호의 수준은 암호화 알고리즘을 통해 진행 된다.

 

5. 암호(cryptography, cryptology)

옛날부터 정보를 보호하기 위한 수단으로 언어학 및 수학적인 방법론적으로 접근해온 학문 방식이다. 수학을 기초로 하여 컴퓨터, 통신 등 여러 학문에서 연구 개발 되었고, 초기의 암호는 군사적 및 외교적 목적으로 사용되었지만, 현재는 데이터에 대한 보안 및 인증 서명 등 총괄적인 암호의 범주에서 접근하게 되었다. 예를 들어 은행거래 및 컴퓨터 및 장비의 패스워드, 전자 상거래 등 모두 현대적 의미로는 암호는 데이터의 안정성을 갖고가는데 필요 충분 조건이 되었다.

 

6. FTP(File Transfer Protocol)

TCP/IP 프로토콜을 이용해 서버와 클라이언트 사이의 파일 전송을 담당하는 프로토콜이다. OSI 7 계층은 응용계층에 속하며, 현재 인터넷 환경에서 자주 사용된다. 최초의 FTP 애플리케이션들은 커맨드 입력으로 하는 프로그램이었으며, 대부분 운영체제에서 기본으로 기능을 포함하도록 하였다. 이후, 많은 FTP 애플리케이션들이 생겨나 많은 유틸리티들이 각 장비에 맞게 개발되고 있으며, 요즘에는 웹 페이지 편집기와 같은 응용 프로그램들에 통합되고 있다.

 

7. SFTP(SSH File Transfer Protocol) 

컴퓨터 환경에서 SSH 파일 전송프로토콜 또는 보안 파일 전송 프로토콜로 이용되며, 데이터 스트림을 통해 접근 전송 관리를 제공한다. IETF가 보안 파일 전송 기능을 목적으로 SSH 버전의 2.0 버전을 확장 설계했다. 전송 계층 보안(TLS)를 통하는 프로그램이나 VPN 과 같은 전송에서 사용할 수 있다. 보안채널을 이용해 사용하며 즉, 서버와 클라이언트 간의 서로 인증이 되어 증명이 되면 사용할 수 있다고 한다.

 

8. Telnet

인터넷 또는 로컬에서 연결을 위해 쓰인다. 텔넷은 프로토콜의 클라이언트의 기능이 추가 되었으며, 대부분이 유닉스 및 리눅스 시스템에서 사용할 수 있으며, 실질상 모든 곳에서 사용가능하다. TCP/IP 통신을 이용하는 모든 환경에서 텔넷은 지원되었지만, 보안문제로 사용율이 감소되어 현재는 SSH로 대체되고 있다

 

9. POP(Post Office Protocol version 3)

응용계층의 프로토콜로, 원격으로부터 TCP/IP연결을 통해 이메일을 가져올떄 사용된다. 여러버전의 POP 프로토콜이 있지만 일반적으로 POP3를 지칭한다. 흔히 알려져 있는 G메일, 야후, 핫메일을 사용하며, 대다수의 이메일 프로그램은 서버에 남겨두지만 POP은 클라이언트에서 해당 메일을 가져오면 서버에서는 해당 메일을 삭제한다. 비슷한 프로토콜로 IMAP은 서버에 남김과 동시에 추가 기능이 더 많다

 

10. SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)

간편 메일 전송 프로토콜은 인터넷 환경에서 이메일을 전송하기 위해 사용도니다. 포트는 25번을 이용하며, 메일 서버간의 송수신뿐 아니라 메일의 클라이언트와 서버간의 전송에도 사용된다. 텍스트 기반의 프로토콜로 메시지를 생성하는 방법을 정해놓지는 않았으며, 메시지 생성을 위해 단순한 전자 우편에 사용된다. SMTP를 이용해 메시지를 받고 TCP를 이용해 전송하는 방식을 사용한다.

 

11. ARP(Address Resolution Protocol)

네트워크 상에서 IP 주소를 MAC 주소로 받아오기 위해 사용하는 프로토콜이다. 여기서 MAC 주소는 이터넷 또는 네트워크 카드 주소를 말한다. 예를 들어 IP 호스트가 목적지 IP 호스트로 전송하기 위해서는 물리적인 네트워크 주소의 경로를 알고 있어야 전송이 가능한데, 이떄 물리적 주소를 가져오는 프로토콜이 ARP이다. 이와 같은 방식으로 수집된 IP 주소와 이에 해당하는 MAC 주소는 ARP 캐시라는 곳에 임시 저장이 되는데 다음 패킷을 전송을 할떄 다시 사용된다. IP 호스트의 정보를 가지고 MAC 주소를 가지고 오는 방식을 ARP 라고 한다면, 반대로 MAC 주소를 가지고 IP 호스트 정보를 가져올 때는 RARP 프로토콜을 이용한다

 

12. TCP(Transmission Control Protocol)

전송제어 프로토콜은 인터넷 프로토콜에 있어 중요한 프로토콜중 하나로써, IP와 함꼐 TCP/IP라고도 불린다. TCP는 통신이나 인트라넷, 인터넷환경이 가능한 컴퓨터 환경에서 실행되는 애플리캐이션 가의 일련의 정보를 에러 없이 전송할 수 있다. 전송 계층에 속하며, 통신하는 방식은 세션을 맺기 위한 3 way hand shaking 을 통해 연결 한 이후, 종료할 때는 4 way hand shaking 을 이용해 세션 연결을 끊는다. TCP의 특징은 에러없이 데이터를 주고 받는부분이 있으며, 도중에 세션연결이 끊어지면 전송하는 데이터의 정보를 받아볼 수 없다. 안정성을 필요로 하는 애플리케이션 환경에서 주로 쓰인다

 

13. UDP(User Datagram Protocol)

사용자 데이터 그램 프로토콜은 TCP와 마찬가지로 인터넷 프로토콜에 있어 중요한 프로토콜 중 하나이다. TCP와 함께 데이터 교환을 위해 사용하는 프로토콜로써, 전송방식은 TCP와는 다르게 단순해 별도의 세션연결이 없이 진행된다. 그래서 신뢰성이 낮아 데이터의 순서 및 중복현상을 잡아주는 오류제어 방식은 지원되지 않아 안정성이 요구되지 않는 애플리케이션 환경에서 주로 쓰인다. 예를 들어 실시간 전송의 경우 UDP를 사용한다

 

14. TFTP(Trivial File Transfer Protocol)

FTP와 마찬가지로 파일 전송하기 위한 프로토콜이며, UDP 환경에서 동작한다. 그래서 데이터 전송 과정에서 손실 및 불안정하다는 부분을 가지고 가며, 구현이 간단하다. 주로 임베디드 시스템에서 많이 사용하며 대부분 잘 사용하지 않는다 

 

15. EAP(Extensible Authentication Protocol)

확장가능 인증 프로토콜은 무선네트워크와 Point to Point 연결에 자주 사용되는 인증 방식이다. 단지 메시지 포멧을 정의하기만 할뿐이며 프로토콜의 개별 메시지 내용들을 EAP 캡슐화하는 방법을 정의한다.

 

16. ISO(International Organization for Standardization)

 

국제 표준화 기구이며 각 나라의 표준 단체들의 대표로 이룬 표준화 기구이다. 국제적으로 통용되는 표준을 개발 하고 보급한다

 

 

17. IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)

전기 전자 기술자 협회는 각 전문가들의 국제 조직이다. 현재 미국 뉴옥에 위치하고 있으며 대략 35만명의 회원을 거느리고 있어 전기 전자공학에 대한 최대 기술 조직이다. 

 

18. 물리계층(physical layer)

OSI 7 계층 중 가장 낮은 첫번쨰 계층이다. 한 네트워크에서 회선을 이용해 네트워크 간의 하드웨어 전송기술로 구성이 되며, 가장 기본이 되는 계층이다

 

19. 데이터 링크 계층(data link layer)

OSI 7 계층에서 물리 계층을 이용한 네트워크 장치들의 전송 상태를 관장한다. 데이터 링크 계층에 역할은 크게 두가지가 있으며, 물리계층으로부터 받은 신호들이 네트워크 상의 장치의 주소를 찾을 수 있도록 하는 부분과 네트워크 카드를 통해 신호가 전달 될 때 오류가 포함되는지 감지하는 역할을 한다. 만약 오류가 감지 될 경우 해당 데이터는 버린다

 

20. 네트워크 계층(network layer)

OSI 7 계층에서 가운데 계층이다. 중간 라우터를 통해 패킷 전송을 담당한다. 라우팅 역할을 하는데, 라우팅은 구성된 네트워크 상에서 데이터를 보낼 경로를 선택하는 과정이다. 보통 여러종류의 네트워크에서 사용되며 여러가지 망이 있으며 그곳에서 해당 패킷을 어디로 어떻게 전송할지에 대해 결정한다. 보통의 패킷이 전달 될 떄는 중간 노드 들을 거쳐 출발지에서 목적지 까지의 논리적인 주소를 가진 상태로 전달을 수행한다. 보통 라우팅 과정에서는 라우팅 테이블에 기록을 하며, 수행되고 그 기록은 라우터의 메모리에 기록이 된다. 그래서 다양한 경로를 찾을때 매번 새로운 경로를 찾는게 아니라 메모리에 기록된 경로를 기억해 전송을 하기도 한다. 좀 더 깊게 내려가 라우팅은 네트워크 주소의 구성이 비슷할 경우 장비에 대한 경로를 표시하는것을 가능하게 하고, 넓은 의미로는 인터넷 상에서 가장 지배적인 주소 형식이라고 보면 된다

 

21. 전송 계층(Transport layer)

전송 계층은 네트워크 구성과 프로토콜들 사이의 송 수 신자 간의 연결을 담당하는 계층이다. 전송하는 방식으로는 TCP를 사용할지 UDP를 사용할지를 프로토콜의 종류에 따라 결정하며, 일반적으로 TCP모델을 통해 전송하거나 UDP를 통해 전송한다

 

22. 세션 계층(Session layer) 

세션계층은 OSI 프로토콜 계층 중 5번쨰 계층이다. 만약 통신하기 위한 세션 연결이 끊어질 경우 복구를 위한 시도를 하게 된다. 그리고 오랫동안 연결이 끊어진 상태가 지속될 경우, 일시적으로 연결을 끊고 새로운 세션을 맺을 수 있도록 연결을 시도한다. 전이중 반이중 명령 중 하나를 사용하며, 동기화 지점을 제공한다

 

23. 표현 계층(Presentation layer)

표현계층은 OSI 프로토콜 계층 중 6번쨰 계층이다. 네트워크에 흐르는 데이터에 대해 기계가 가지는 언어에 대하 번역 기능을 한다고 생각하면 된다. 즉 데이터 변환을 하는 계층이다.

 

24. 응용 계층(Application layer)

응용 계층은 각 호스트 또는 프로그램들 간의 통신접속을 위해 통신프로토콜을 사용하기 위한 추상적인 개념을 가진 계층이다. 응용 계층의 기반이 되는 전송 계층의 프로토콜인 TCP또는 UDP를 이용하여 호스트간의 연결을 결정하며, 응용 계층은 최종 계층이라 생각하면 된다

 

25. 인터넷 프로토콜 계층 구조와 OSI 7 계층 비교

인터넷 프로토콜 계층은 크게 네가지로 나뉜다. 응용-전송-인터넷-네트워크로 구성이되며 OSI 계층은 크게 봣을떄는 인터넷 계층과 연관은 잇지만 완전히 맞지는 않다. 큰차이는 계층의 차이 수 이며, OSI 7계층을 사용하기 위한 올바른 예는 SSL이나 TLS 프로토콜이 가미가 될때이다. 보통 SSL이나 TLS는 TCP 계층의 상위에 자리잡으며, 애플리케이션 계층의 바로 하단부에 위치하기 떄문이다.