TCP/IP 프로토콜 ( TCP/IP Protocol Suite)

1. TCP/IP 프로토콜(TCP/IP Protocol Suite) 한남대학교 컴퓨터공학과 이 재 광

2. 목차 제 1 장 개요 제 2 장 OSI 모델과 TCP/IP 프로토콜 제 3 장 기반 기술 제 4 장 IP 주소지정 제 5 장 서브넷팅과 슈퍼넷팅 제 6 장 IP 패킷 전달과 라우팅

3. 목차 제 7 장 인터넷 프로토콜 : IP 제 8 장 ARP와 RARP 제 9 장 ICMP 제 10 장 IGMP 제 11 장 UDP 제 12 장 전송 제어 프로토콜(TCP)

4. 제 1 장 개요 1.1 프로토콜(protocol)과 표준(standard) 1.2 표준 기구 1.3 인터넷 표준 1.4 인터넷 관리 1.5 간략한 역사 1.6 요약

5. 1.1 프로토콜과 표준 • 인터넷(Internet) • 구조적이고 조직적인 시스템 • 인터넷 동작 과정과 TCP/IP에 대한 이해 필요 • 프로토콜(Protocol)과 표준(Standards) • 컴퓨터통신은 서로 다른 시스템에 있는 개체(entity)간에 이루어지며, 개체는 정보의 송수신에 관한 모든 일을 담당 • 데이터 통신을 위한 규칙의 집합으로 무엇을, 어떻게, 그리고 언제 통신할 것인가를 규정 • 합의된 규칙

6. 1.1 프로토콜과 표준(계속) • 프로토콜의 주요 요소 • 구문(Syntax) • 데이터 구조나 형식, 데이터가 표현되는 순서를 의미(예; 처음 8비트 – 송신자 주소, 두 번째 8비트 – 수신자 주소, 나머지 – 메시지) • 의미(Semantics) • 비트들의 영역별 의미로서 특정 패턴을 어떻게 해석하고 이를 기반으로 어떤 동작을 할 것인가를 결정(예; 주소 – 목적지나 선택되어지는 경로) • 타이밍(Timing) • 언제 데이터를 전송하고 얼마나 빠른 속도로 전송할 것인가?

7. 1.1 프로토콜과 표준(계속) • 표준(Standard) • 교역과 국제적인 통신에 필요한 상호 연결성을 확보하기 위해 제조업체, 판매업체, 정부기관 및 기타 서비스 업체에게 지침을 제공 • 사실(de facto) 표준 • 공인된 기관에서 승인된 것은 아니지만 폭 넓게 사용됨으로써 표준으로 채택, 주로 새로운 상품이나 기술의 기능성 규정하고자 하는 제조업체에 의해 만들어짐 • 법률(de jure) 표준 • 공인된 기관에 의해 제정된 표준

8. 1.2 표준 기구 • 국제 표준 기구(ISO) • International Standards Organization • 각국의 표준제정위원회에서 선정된 위원들로 구성된 다국적 기구 • 1947년 창설(현재 82개국 회원) • 상호 호환성, 품질 개선, 생산성 향상, 가격 저하를 위한 모델 제공 • 과학, 기술, 경제 분야 헌신 • OSI(Open System Interconnection) 모델 • www.iso.ch

9. 1.2 표준 기구(계속) • 국제전기통신연합(ITU-T) • International Telecommunications Union • UN 산하기구 • CCITT(Consultative Committee for International Telegraphy and Telephony) 후신 • 일반 전기통신, 전화, 데이터 통신 시스템 표준 • www.itu.int

10. 1.2 표준 기구(계속) • 미국립표준협회(ANSI) • American National Standards Institute • 비영리 법인 • 미국과 미국 시민들의 복리를 위한 활동 수행 • 미국의 임의 표준 국가조정 기구 • www.ansi.org

11. 1.2 표준 기구(계속) • 전기전자공학회(IEEE) • Institute of Electrical and Electronics Engineers • 세계에서 가장 규모가 큰 전문공학 학회 • 전기공학, 전자공학, 무선공학, 컴퓨터와 통신의 국제 표준 개발 • www.ieee.org

12. 1.2 표준 기구(계속) • 전자산업협회(EIA) • Electronic Industries Association • 전자산업 발전을 위해 설립된 비영리기관 • 데이터통신의 물리적인 연결 인터페이스와 전자신호 규격 규정 • www.eia.org

13. 1.2 표준 기구(계속) • 포럼(Forum) • 신기술을 시험, 평가, 표준 제정 • 프레임 중계(frame relay) 포럼 • 북미, 유럽, 환태평양 지역을 대표하는 40여 개국 회원 • 논의 안건 : 흐름 제어, 캡슐화, 변환, 멀티캐스팅 • 결과는 ISO에 제출 • ATM 포럼 • 사설교환기 및 중앙 교환국 업체 중심 • 상호 운용성을 위한 서비스에 대한 표준화

14. 1.2 표준 기구(계속) • 법규기관 • 연방통신위원회(Federal Communications Commission) • 미국의 모든 통신 기술 통제 • 라디오, 텔레비전, 유선통신을 조정하여 공공의 이익을 보호 • 통신과 관련된 미국내 및 국제 교역에 관한 권한

15. 1.2 표준 기구(계속) - 국내 표준 기관 • 한국정보통신기술협회(TTA) • http://www.tta.or.kr • 1988년 12월 설립 • 통신 사업자, 산업체, 학계, 연구기관 및 단체 등의 상호 협력과 유대강화 • 국내외 정보통신분야의 최신 기술 및 표준에 관한 각종 정보 수집, 조사 연구 및 보급 • 활용 • 정보통신 산업 및 기술 진흥과 국민 경제 발전에 기여

16. 1.2 표준 기구(계속) - 국내 표준 기관 • 한국산업표준원(KISI) • http://www.kisi.or.kr • 산업표준 연구 개발 • 표준화 국제 협력 및 진흥 • 북한 표준 연구 • 정보산업 표준화 • 자본재 표준화 • KSSN(한국 표준 정보망)운영

17. 1.2 표준 기구(계속) - 국내 표준 기관 • 한국전자통신연구소 표준연구센터 • http://pec.etri.re.kr • 1989년 ETRI 내에 설립 • 초고속 정보통신 기반을 위한 표준/규격/기준 관련 기술의 연구 개발 주도 • 정보통신 산업체 중심의 표준화 활동 기반 조성 • 핵심 표준 기술의 산업체 이전 및 제공 • 국내 표준 활동 강화를 통한 정보통신 시장의 균형적인 발전 및 활성화

18. 1.2 표준 기구(계속) - 국내 표준 기관 • 한국전자거래진흥원(KEB) • http://www.keb.or.kr • Korea EDI/EC Board • 한국 표준 전자문서(KEDIfact) 제정, 고시 • 세계 전자문서 표준인 UN/EDIFACT 보급과 제정활동 참여 • 전자 거래 실현에 필요한 표준 연구개발

19. 1.3 인터넷 표준 • 인터넷을 통하여 완전한 시험을 거쳐 사용되는 규격 • 반드시 지켜야 하는 협약된 규약 • 인터넷 드레프트(Internet draft)로 시작하여 상태에 따라 완성된 처리 절차를 가짐 • 인터넷 드레프트는 6 개월의 유효기간을 갖는 작업 문서 • 드레프트를 RFC(Request for Comment)로 발간(문서번호 지정) • 완성 단계를 거친 후에 요구수준에 따라 분류

20. 1.3 인터넷 표준(계속) • RFC 완성 단계

21. 1.3 인터넷 표준(계속) • 완성 단계 • 제안 표준(proposed standard) • 인터넷 공동체를 통하여 많은 노력과 충분한 논의를 거친 안정된 규격 • 드레프트 표준(draft standard) • 적어도 2번의 독자적인 성공과 상호 운용성이 이루어진 규격 • 문제점은 계속적으로 수정이 이루어짐 • 인터넷 표준(internet standard) • 구현이 완전히 이루어진 규격

22. 1.3 인터넷 표준(계속) • 기록 단계(historic) • 인터넷 표준이 되기 위한 단계를 통과하지 못한 규격 • 역사적인 면에서 중요한 의미를 가짐 • 실험 단계(experimental) • 인터넷 운영에 영향을 주지 않고 실험적인 작업 규격 • 인터넷 서비스 기능으로 구현되지 않을 수도 있음 • 정보 제공(informational) • 인터넷과 관련된 일반적이고 역사적인 튜토리얼 정보

23. 1.3 인터넷 표준(계속) • 요구 단계

24. 1.3 인터넷 표준(계속) • 요구 단계 • 요구(required) • 모든 인터넷 시스템에서 최소한의 적합성 구현 • 예 : IP, ICMP, TELNET • 권고(recommended) • 최소한의 적합성이 요구되지 않음 • 유용성이 있기 때문에 권고 • 예 : FTP

25. 1.3 인터넷 표준(계속) • 선택(elective) • 요구도 권고 되지도 않은 등급으로 시스템에 유익할 경우 사용 • 사용 제한(limited use) • 제한된 상황에서만 사용(실험 단계 RFC) • 미권고(not recommended) • 일반적인 용도에 적합하지 않은 것(기록 단계 RFC)

26. 1.4 인터넷 관리 • 인터넷 조직 ※부록 K 참조

27. 1.4 인터넷 관리(계속) • ISOC(Internet Society) • 1992년 설립 • 국제적인 비영리단체 • 인터넷 표준 제정 지원 • IAB, IETF, IRTF, IANA등의 인터넷 단체 관리 및 지원 • 인터넷과 관련된 학술 활동 및 연구 담당

28. 1.4 인터넷 관리(계속) • IAB(Internet Architecture Board) • ISOC를 위한 기술 자문 위원회 • TCP/IP 프로토콜 그룹의 지속적인 개발 감독 • 인터넷 공동체 연구원들에게 기술적인 조언 제공 • IETF와 IRTF를 통하여 수행 • RFC 문서 편집 관리 • 다른 관련 기관과의 대외적인 창구 담당

29. 1.4 인터넷 관리(계속) • IETF(Internet Engineering Task Force) • IESG(Internet Engineering Steering Group)에 의해 관리되는 작업 그룹 • 운영상의 문제점 파악, 해결책 제공 • 인터넷 표준 규격 개발, 검토 • 현재 9개의 작업반(working group) 활동 (applications, internet protocols, routing, operations, user services, network management, transport, IPng, security)

30. 1.4 인터넷 관리(계속) • IRTF(Internet Research Task Force) • IRSG(Internet Research Steering Group)에 의해 관리 되는 작업 그룹 • 인터넷 프로토콜과 응용, 구조, 기술과 관련된 장기간 연구 주제를 중점적으로 다룸

31. 1.4 인터넷 관리(계속) • IANA(Internet Assigned NumbersAuthority) • 1998년 10월까지 인터넷 도메인 네임과 주소 관리 책임 • NIC(Network Information Center) • TCP/IP 프로토콜에 관련 정보 수집과 분배 책임 • KRNIC(Korea Network Information Center) • www.krnic.or.kr

32. 1.5 간략한 역사 • 1967년: 미국방성의 ARPA(Advanced Research Projects Agency) 에서 각 호스트를 IMP(Interface Message Processor)라는 특정 컴퓨터에 연결하는 아이디어 제안 • 1969년 : IMP를 통하여 4 개의 노드(UCLA, UCSB, SRI, UU)를 연결하는 ARPANET 설립, NCP(Network Control Protocol)라는 소프트웨어가 호스트간의 통신 제공 • 1973년: TCP/IP 개발 시작(Vint Cerf, Bob Kahn 등) • 1977년: 인터넷에서 TCP/IP 시험(ARPANET, 패킷 라디오, 패킷 위성) • 1978년: UNIX를 교육/연구 사이트에 배포(네트워크 소프트웨어 포함)

33. 1.5 간략한 역사(계속) • 1981: CSNET 설립(NSF 지원) • 1983: TCP/IP가 ARPANET의 공식적인 프로토콜이 됨 • 1983: MILNET 설립 • 1986: NSFNET 설립(미국 전역에 T1라인 백본 제공) • 1990: ARPANET 해체, NSFNET 로 대체 • 1991: Wais시작, Gopher시작 • 1992: WWW(World Wide Web)시작, Veronicar시작 • 1993: InterNIC 창설 • 현재 : 195개국, 2천9백만대 이상 호스트 컴퓨터가 연결되어 있는 최대 통신망으로 발전

34. 1.5 간략한 역사(계속) • ANSNET(Advanced Network and Service) • IBM, Merit, MCI 사가 공동으로 설립한 네트워크 • 고속 인터넷 백본 구축

35. 1.5 간략한 역사(계속) • 오늘날의 인터넷

36. 1.5 간략한 역사(계속) • 국내 인터넷 역사 1982년 서울대와 KIET(전자통신연구소의 전신)간의 TCP/IP로 SDN시작 1983년 미국으로 UUCP Dial-up 연결 1984년 유럽으로 X.25를 이용한 UUCP 연결 1987년 교육연구전산망 추진위원회 구성 1988년 연구전산망 기본 계획 확정 교육망이 BITNET과 연결

37. 1.5 간략한 역사(계속) 1990년 HANA/SDN이 인터넷에 56Kbps로 연결 1991년 연구전산망이 인터넷에 56Kbps로 연결 1993년 HANA/SDN이 56Kbps에서 256Kbps로 확충 1994년 한국통신, 데이콤에서 인터넷 상용 서비스 시작 1995년 INET탄생, 나우콤에서 인터넷 상용 서비스 시작 현재 700개의 ISP(Internet Service Provider), 46만개 호스트 서버 2,500만명 이상 사용자가 인터넷에 연결

38. 1.5 간략한 역사(계속) • 전세계 인터넷 접속도

39. 1.5 간략한 역사(계속) • 국내 인터넷 이용자 수

40. 1.5 간략한 역사(계속) • 국내 인터넷 현황

41. 1.5 간략한 역사(계속) • 국내 ISP 현황

42. 1.5 간략한 역사(계속) • 국내 인터넷 연결 현황 http://stat.nic.or.kr/network/m/2002/06.html

43. 제 2 장 OSI 모델과 TCP/IP 프로토콜 2.1 OSI 모델 2.2 OSI 모델의 계층 2.3 TCP/IP 프로토콜 2.4 주소지정 2.5 TCP/IP 버전 2.6 요약

44. 2.1 OSI 모델 • Open System Interconnection • ISO 7498 OSI Basic Reference Model • 모든 종류의 컴퓨터 시스템간 통신을 가능하게 하는 네트워크 설계를 위한 계층 구조 • 서로 연관된 7 계층으로 구성

45. 2.1 OSI 모델(계속) • OSI 모델

46. 2.1 OSI 모델(계속) • OSI 계층 구조

47. 2.1 OSI 모델(계속) • OSI 모델을 이용한 교환

48. 2.2 OSI 모델의 계층 • 물리계층(physical layer) • 물리적인 매체를 통하여 비트 스트림을 전송하는데 필요한 기능 제공

49. 2.2 OSI 모델의 계층(계속) • 물리계층의 주요 기능 • 장치와 전송 매체간의 인터페이스 특성과 전송 매체 유형 규정 • 비트 표현 방법(부호화 유형) • 데이터 전송 속도 • 비트의 동기화(송수신자간 클럭) • 회선 구성(점대점, 다중점) • 접속형태(mesh, star, ring, bus, tree) • 전송 모드(simplex, half-duplex, full-duplex)

50. 2.2 OSI 모델의 계층(계속) • 데이터링크계층(data link layer)