8월_5주차. TCP/IP와 OSI 모델, 전송 계층에서의 TCP와 UDP

Q1. TCP/IP 4계층 모델과 OSI 7계층 모델에 대해 각각 설명하고, 두 모델을 비교해보세요.

Q2.전송 계층에서 TCP와 UDP의 차이점은 무엇이며, 각각 어떤 상황에서 사용하는 것이 적절한가요?

1. TCP/IP 4계층 모델과 OSI 7계층 모델

1) TCP/IP 4계층 모델

인터넷에서 실제 사용되는 네트워크 모델로 OSI보다 단순화되어있음

1. 네트워크 액세스 계층 (Network Access / Link)
   • 물리적 전송 + 데이터 링크 기능 포함
   • ex) Ethernet, Wi-Fi
2. 인터넷 계층 (Internet)
   • 패킷을 목적지까지 전달 (IP 주소 기반)
   • ex) IP, ICMP, ARP
3. 전송 계층 (Transport)
   • 종단 간 통신, 신뢰성 보장 여부 결정
   • ex) TCP, UDP
4. 응용 계층 (Application)
   • 세션/표현/응용 계층을 모두 포함
   • ex) HTTP, FTP, DNS

2) OSI 7계층 모델

국제표준화기구(ISO)가 네트워크 통신 과정을 표준화하기 위해 정의한 7단계 모델

각 계층은 역할이 명확히 구분되어 잇음

1. 물리 계층 (Physical)
   • 전기 신호, 케이블, 전송 매체 등 물리적 전송 담당
   • ex) 리피터, 허브
2. 데이터 링크 계층 (Data Link)
   • 물리적 전송 오류 검출, MAC 주소 기반 통신
   • ex) 스위치, 브리지, 이더넷
3. 네트워크 계층 (Network)
   • 목적지까지 경로 설정, IP 주소 기반 라우팅
   • ex) 라우터, IP, ICMP
4. 전송 계층 (Transport)
   • 종단 간 데이터 전송 보장, 신뢰성 제어
   • ex) TCP, UDP
5. 세션 계층 (Session)
   • 연결 수립, 유지, 종료 관리
   • ex) NetBIOS, RPC
6. 표현 계층 (Presentation)
   • 데이터 형식 변환, 암호화/복호화
   • ex) SSL/TLS, JPEG, MPEG
7. 응용 계층 (Application)
   • 사용자와 가장 가까운 계층, 응용 서비스 제공
   • ex) HTTP, FTP, SMTP

OSI는 이론적 표준 모델(실제 인터넷에서 사용되는 표준으로 단순화),

TCP/IP는 실제 구현 모델(학문적, 좀 더 세분화, 역할 구분 명확)

 

 

 

 

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2. 전송 계층에서 TCP와 UDP

1) TCP (Transmission control Protocol)

• 연결 지향적 (3-way handshake로 연결 수립)
• 신뢰성 보장 (재전송, 순서 제어, 오류 제어)
• 흐름 제어, 혼잡 제어 제공
• 상대적으로 속도가 느리고, 오버헤드 큼
• ex) 웹 통신(HTTP/HTTPS), 이메일(SMTP, IMAP, POP3), 파일 전송(FTP)

** Handshake

네트워크에서 두 컴퓨터가 통신을 시작하기 전에 약속을 맞추는 과정

• TCP 3-Way Handshake
• TCP 연결을 맺을 때 총 세번의 메시지를 주고 받는다 
  1. SYN: 클라이언트 → 서버 (연결 요청)
  2. SYN + ACK: 서버 → 클라이언트 (요청 수락 + 응답)
  3. ACK: 클라이언트 → 서버 (최종 확인)

 

2) UDP (User Datagram Protocol)

• 비연결 지향적 (handshake 없음)
• 신뢰성 보장하지 않음 (순서, 재전송 없음)
• 단순하고 빠름, 오버헤드 적음
• 실시간 서비스에 적합
• ex) 실시간 스트리밍, 온라인 게임, 음성/영상통화, DNS 조회

** DNS (Domain Name System)

• 인터넷 주소를 사람이 읽기 쉬운 도메인으로 쓸 수 있게 해주는 시스템
• google.com 입력시 DNS가 IP주소로 변환

 

 

TCP : 정확성이 중요한 서비스에 적합

UDP : 속도와 실시간성이 중요한 서비스에 적합