컴퓨터 네트워크의 물리적 조각을 자체적으로 조립하는 것은 기능 연결 장치가 의사 소통 방법을 필요로하기에 충분하지 않습니다. 이러한 통신 언어를 네트워크 프로토콜 이라고 합니다 .
네트워크 프로토콜의 목적
프로토콜이 없으면 장치는 네트워크 연결을 통해 서로에게 보내는 전자 신호를 이해하는 기능이 부족합니다. 네트워크 프로토콜은 다음과 같은 기본 기능을 제공합니다.
- 데이터를 올바른 수신자에게 알린다.
- 필요한 경우 보안 보호 기능을 사용하여 원본에서 대상으로 데이터를 물리적으로 전송합니다.
- 메시지를 받고 적절하게 응답을 보낸다.
우편 서비스가 실제 종이 메일을 처리하는 방법과 네트워크 프로토콜을 비교해보십시오. 우편 서비스가 많은 출처와 목적지의 편지를 관리하는 것처럼 네트워크 프로토콜을 사용하면 많은 경로를 따라 계속해서 데이터가 흐르게됩니다. 그러나 실제 메일과 달리 네트워크 프로토콜은 하나의 대상에 일정한 메시지 흐름 ( 스트리밍 )을 제공하고 메시지 복사본을 자동으로 만들어 여러 대상 ( 브로드 캐스트 라고 함)에 전달하는 것과 같은 고급 기능도 제공합니다.
일반적인 유형의 네트워크 프로토콜
모든 종류의 컴퓨터 네트워크 요구 사항을 지원하는 프로토콜은 없습니다. 여러 종류의 네트워크 프로토콜이 수년간 개발되었으며, 각각은 특정 종류의 네트워크 통신을 지원하려고 시도합니다. 한 프로토콜 유형을 다른 프로토콜 유형과 구별하는 세 가지 기본 특성은 다음과 같습니다.
1. 심플 렉스 대 듀플렉스 . 심플 렉스 연결을 사용하면 하나의 장치 만 네트워크에서 전송할 수 있습니다. 반대로 이중 네트워크 연결을 사용하면 장치가 동일한 물리적 링크를 통해 데이터를 전송 및 수신 할 수 있습니다.
2. 연결형 또는 비 연결형 . 연결 지향 네트워크 프로토콜은 서로간에 대화 ( 세션 이라고 함)를 수행 할 수 있도록 두 장치간에 주소 정보를 교환합니다 ( 핸드 셰이크 라고하는 프로세스). 반대로, 연결없는 프로토콜은 이전이나 이후에 보내지는 유사한 메시지를 고려하지 않고 (그리고 메시지가 성공적으로 수신되었는지 여부를 알지 못해도) 한 지점에서 다른 지점으로 개별 메시지를 전달합니다.
3. 층 . 네트워크 프로토콜은 일반적으로 그룹으로 함께 작동합니다 (다이어그램은 프로토콜을 서로 위에 쌓아 놓은 상자로 묘사하기 때문에 스택 이라고 함). 일부 프로토콜은 서로 다른 유형의 무선 또는 네트워크 케이블이 물리적으로 작동하는 방식과 밀접하게 연결된 하위 계층에서 작동합니다. 다른 것들은 네트워크 응용 프로그램의 작동 방식과 연결된 상위 계층에서 작동하며, 일부는 중간 계층에서 작동합니다.
인터넷 프로토콜 제품군
공용으로 사용되는 가장 일반적인 네트워크 프로토콜은 인터넷 프로토콜 (IP) 제품군에 속합니다. IP는 그 자체로 인터넷을 통해 가정과 다른 로컬 네트워크가 서로 통신 할 수있게하는 기본 프로토콜 입니다.
IP 는 하나의 네트워크에서 다른 네트워크로 개별 메시지를 이동시키는 데는 잘 작동하지만 대화의 개념 (메시지 흐름이 한 방향 또는 양방향으로 이동할 수있는 연결)을 지원하지 않습니다. TCP (Transmission Control Protocol) 는이 상위 계층 기능으로 IP를 확장하며 지점 간 연결이 인터넷에서 매우 중요하기 때문에이 두 프로토콜은 거의 항상 쌍을 이루며 TCP / IP로 알려져 있습니다.
TCP와 IP는 모두 네트워크 프로토콜 스택의 중간 계층에서 작동합니다. 인터넷에서 자주 사용되는 응용 프로그램은 TCP / IP를 기반으로 자체 프로토콜을 구현하기도합니다. HTTP (HyperText Transfer Protocol) 는 전세계 웹 브라우저 와 서버에서 사용됩니다. TCP / IP는 이더넷 과 같은 하위 수준의 네트워크 기술을 기반으로 실행됩니다. IP 제품군의 기타 보편적 인 네트워크 프로토콜로는 ARP , ICMP 및 FTP가 있습니다.
네트워크 프로토콜에서 패킷을 사용하는 방법
인터넷과 대부분의 다른 데이터 네트워크는 데이터를 패킷 이라고 하는 작은 조각으로 구성하여 작동 합니다 . 통신 성능 및 안정성을 향상시키기 위해 두 개의 네트워크 장치간에 전송되는 더 큰 메시지는 기본 하드웨어 및 소프트웨어에 의해 작은 패킷으로 세분화되는 경우가 많습니다. 이러한 패킷 스위칭 네트워크는 네트워크가 지원하는 프로토콜에 따라 패킷을 특정 방식으로 구성해야합니다. 이 접근 방식은 비트와 바이트 (디지털 '1과'0 ')의 형태로 데이터를 처리하기 때문에 현대 네트워크의 기술과 잘 작동합니다.
각 네트워크 프로토콜은 데이터 패킷을 구성 (형식 지정)해야하는 규칙을 정의합니다. 인터넷 프로토콜과 같은 프로토콜은 종종 레이어로 함께 작동하기 때문에 하나의 프로토콜로 포맷 된 패킷에 포함 된 일부 데이터는 다른 관련 프로토콜 ( 캡슐화 라고하는 방법)의 형식이 될 수 있습니다.
프로토콜은 일반적으로 각 패킷을 머리글 , 페이로드 및 바닥 글의 세 부분으로 나눕니다. (IP와 같은 일부 프로토콜은 바닥 글을 사용하지 않습니다.) 패킷 머리글과 바닥 글은 송신 및 수신 장치의 주소를 포함하여 네트워크를 지원하는 데 필요한 컨텍스트 정보를 포함하고 페이로드에는 전송할 실제 데이터가 들어 있습니다. 머리글 또는 바닥 글에는 메시지가 전송 된 순서와 네트워크 응용 프로그램이 데이터 손상이나 변조를 검색하는 데 도움이되는 체크섬 을 추적하는 카운터와 같이 네트워크 연결의 안정성 및 성능을 향상시키는 데 도움이되는 특수 데이터가 포함되는 경우가 종종 있습니다.
네트워크 장치가 프로토콜을 사용하는 방법
네트워크 장치의 운영 체제에는 일부 하위 네트워크 프로토콜에 대한 내장 지원 기능이 포함되어 있습니다. 예를 들어 모든 최신 데스크탑 컴퓨터 운영 체제는 이더넷과 TCP / IP를 모두 지원하지만 많은 스마트 폰은 Wi-Fi 제품군의 Bluetooth 및 프로토콜을 지원 합니다 . 이러한 프로토콜은 궁극적으로 이더넷 포트 및 Wi-Fi 또는 Bluetooth 무선 장치와 같은 장치의 물리적 네트워크 인터페이스에 연결됩니다.
네트워크 응용 프로그램은 차례대로 운영 체제와 통신하는 상위 수준의 프로토콜을 지원합니다. 예를 들어, 웹 브라우저는 http : // / 와 같은 주소를 웹 서버가 수신 할 수있는 데이터가 들어있는 HTTP 패킷으로 변환 한 다음 올바른 웹 페이지를 다시 보낼 수 있습니다. 수신 장치는 머리글과 바닥 글을 제거하고 올바른 순서로 패킷을 연결하여 개별 패킷을 원래 메시지로 다시 어셈블 할 책임이 있습니다.