정보통신공학과 통신학과, 정보처리기사 등 정보통신시스템 요약정리 93. 전송계층 프로토콜

93. 전송계층 프로토콜

 

가. TCP 프로토콜
(1) 포트(Port) 번호
일반적으로 TCP/IP를 실행하는 대부분의 컴퓨터에서는 동시에 많은 프로세스들
이 수행된다. 따라서 여러 개의 응용 프로세스들이 동시에 TCP/IP 서비스를 이용할
수 없기 때문에 동일한 호스트 내의 응용 프로세스들을 구별할 필요가 있다. 전송계
층 프로토콜은 16비트의 포트 번호를 사용하므로 총 65,536개가 가능하며, TCP 포
트를 사용하는 대표적인 응용 서비스는 <표 8-1>과 같다.

 

<대표적인 TCP 포트별 응용 서비스>

포트번호	내 용
20(데이터) / 21(제어정보)	FTP(File Transfer Protocol), 파일전달
23	TELNET(TELetype NETwork), 원격 로그인(log-in)
25	SMTP(Simple Mail Transfer Protocol), 전자우편
80	HTTP(Hyper Text Transfer Protocol), 웹페이지 전달

(2) TCP 프로토콜의 개요
TCP는 양 종단 시스템 사이의 오류를 감지하여 신뢰성 있는 데이터 전달을 제공
해 주는 프로토콜로서, 양방향 동시 전송의 전이중 방식이 가능한 가상회선을 사용
하여‘연결설정 → 데이터전송 → 연결해제’ 의 3단계로 나누어 동작 절차가 이루어
진다. 이 프로토콜은 상위계층으로부터 데이터 스트림(stream)을 받아들이고, 이
데이터 스트림을 세그먼트 단위로 나눈 후, IP로 넘겨주는 역할을 하는 연결형 바이
트 스트림 서비스를 제공한다.
각 TCP는 세그먼트 단위의 데이터 전송 이외에, IP 프로토콜에 의해 운반된 데이
터그램이 순서가 뒤바뀌면 해당 세그먼트를 정렬하고 중복된 세그먼트를 폐기한다.
또한 헤더와 데이터에 대해 검사합(checksum) 방식으로 오류제어를 수행하고, 슬
라이딩 윈도우(sliding window) 기법을 활용하여 흐름제어를 실시한다. 그리고 하
나의 호스트 내에 있는 다수의 프로세스들이 동시에 TCP를 사용할 수 있도록, 각
호스트 내에서 연결들을 식별하기 위해 IP 주소와 포트번호로 구성된 소켓(socket)
을 사용한다. TCP 프로토콜은 보안, 우선순위, 긴급 전송 등의 기능이 제공되고, 종
단 간에 전이중 모드와 스트림 전송이 가능한 특징이 있으며, 신뢰성 있는 긴 데이
터 전송에 적합하다.

(3) TCP 프로토콜의 세그먼트 형식
TCP 헤더는 [그림 8-16]과 같이 TCP 세그먼트를 전송하기 위한 정보를 포함하
고 있으며, 선택사항을 포함하지 않는 경우 20바이트로 구성되어 있다. 특히, 헤더
내에는 발신지(근원지)와 목적지의 포트 번호, 순서번호, 윈도우 크기 등의 정보를
담고 있다.

나. UDP 프로토콜
(1) UDP 프로토콜의 개요
UDP는 비연결형 데이터그램 전달 서비스를 제공하는 프로토콜로서, 메시지를 세
그먼트로 나누지 않고 블록의 형태로 전송하며, 재전송이나 흐름제어와 같은 기능
이 없어서, 신뢰성 있는 전송을 보장할 수 없다.
따라서, 이 프로토콜은 연결 설정이 불필요하여 오버헤드를 줄일 수 있으나, 신뢰
성은 제공되지 않는다. 오류 발생을 어느 정도 허용하는 환경에서 비교적 짧은 데이
터의 신속한 전송을 요구하는 분야와 전송량이 적은 경우에 효과적으로 사용될 수
있다. 한편, UDP 포트를 사용하는 대표적인 응용 서비스는 <표 8-2>와 같다.

(2) UDP 프로토콜의 데이터그램 형식
UDP 헤더는 [그림 8-17]과 같이 8바이트 길이로 매우 간단하며, 발신지와 목적지의
포트번호와 UDP 길이 정보 그리고 오류제어를 위한 검사합 비트들을 포함하고 있다.

<대표적인 UDP 포트별 응용 서비스>

포트번호	내 용
53	DNS(Domain Name Server), 도메인 이름변환
123	NTP(Network Time Protocol), 통신망 시간규약
161	SNMP(Simple Network Management Protocol), 네트워크 관리

UDP 프로토콜의 데이터그램 형식

(3) TCP와 UDP의 특징 비교
TCP와 UDP 프로토콜의 특징을 상호 비교하면 <표 8-3>과 같다. 이들의 통신 메
커니즘의 차이를 비교하면, TCP 프로토콜은 연결형 서비스를 기반으로 하는 전화
통신과 특성이 유사하며, UDP 프로토콜은 일반 우편 또는 공중파 방송과 그 특성이
유사하다.

 

<TCP와 UDP 프로토콜의 특징 비교>

구분	TCP	UDP
서비스 특성	연결형 서비스	비연결형 서비스
수신순서	송신순서와 동일	송신순서와 다를 수 있음
오류제어와 흐름제어	있음	거의 없음
비트정보의 전송 형태	바이트 스트림	블록