5계층 TCP/IP 모델

 

TCP/IP 모델은 네트워크 통신을 위해 설계된 프로토콜 스택으로, 4계층 또는 5계층으로 설명되곤 한다. 일반적으로 5계층 모델은 OSI 7계층 모델과 비교하여 설명되며, 다음과 같이 구성된다.

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1. 물리 계층 (Physical Layer)

• 데이터 전송을 위한 물리적 매체(케이블, 전파, 광섬유 등) 를 담당하는 계층.
• 비트(Bit) 단위의 전송을 수행하며, 전송 속도, 전압, 주파수 같은 하드웨어적 요소를 정의.
• 주요 장비: 허브(Hub), 리피터(Repeater), 네트워크 어댑터

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2. 데이터 링크 계층 (Data Link Layer)

• 노드 간(같은 네트워크 내) 신뢰성 있는 데이터 전송을 담당.
• 프레임(Frame) 단위의 데이터 전송.
• MAC 주소를 기반으로 데이터 패킷을 전송.
• 오류 감지 및 수정 (CRC, ARQ 등의 기법 사용).
• 주요 프로토콜: Ethernet(이더넷), PPP, ARP
• 주요 장비: 스위치(Switch), 브리지(Bridge)

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3. 네트워크 계층 (Network Layer)

• 다른 네트워크 간 데이터 전송을 담당 (라우팅 기능).
• IP 주소를 기반으로 목적지까지 경로를 설정.
• 패킷(Packet) 단위로 데이터 전달.
• 주요 프로토콜: IP, ICMP, ARP, OSPF, BGP
• 주요 장비: 라우터(Router)

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4. 전송 계층 (Transport Layer)

• 송신지와 수신지 간 신뢰성 있는 데이터 전송을 제공.
• 포트 번호를 사용하여 특정 프로세스(응용)와 연결.
• TCP와 UDP를 주요 프로토콜로 사용:
  • TCP (Transmission Control Protocol): 신뢰성 보장 (3-way handshake, 오류 제어, 흐름 제어)
  • UDP (User Datagram Protocol): 빠른 전송, 신뢰성 보장 없음 (영상 스트리밍, VoIP 등에 사용)
• 주요 프로토콜: TCP, UDP

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5. 응용 계층 (Application Layer)

• 사용자가 직접 접근하는 서비스와 애플리케이션을 담당.
• HTTP, FTP, SMTP, DNS 등 다양한 네트워크 응용 프로그램이 동작하는 계층.
• 주요 프로토콜:
  • HTTP/HTTPS (웹)
  • FTP (파일 전송)
  • SMTP/POP3/IMAP (이메일)
  • DNS (도메인 네임 서비스)
  • SSH (보안 원격 접속)