TCP/IP 계층 구조와 ICMP

핵심 정리

TCP/IP 프로토콜 스택은 네트워크 접근, 인터넷, 전송, 응용 계층으로 구성된다. 이 구조에서 IP는 네트워크 계층의 대표 프로토콜이다. 다만 TCP/IP의 인터넷 계층은 OSI의 네트워크 계층 기능의 일부일 뿐이므로 두 계층을 그대로 같은 것으로 볼 수는 없다. 두 모델은 계층에 배치되는 프로토콜의 허용 특성, 예컨대 연결 지향형인지 비연결형인지가 서로 다르기 때문이다.

전송 계층은 종단 간 흐름 제어와 오류 제어를 수행하며 연결형과 비연결형 모드를 제공한다. 이 계층의 대표 프로토콜인 TCP와 UDP는 연결 방식이 다르다. TCP는 연결 지향 프로토콜이고 UDP는 비연결형 프로토콜이다. 또한 TCP와 UDP 헤더에는 근원지와 목적지 포트 번호가 있어 같은 호스트에서 실행되는 여러 응용 프로그램을 구분한다.

ICMP는 IP 계층의 오류 보고와 진단을 위한 프로토콜이다. IP는 데이터그램을 목적지까지 전달하는 역할을 맡고, IP 자체에는 전달 과정에서 생긴 문제를 송신자에게 알리는 기능이 없다. 그 보고를 맡는 것이 ICMP이며 ICMP는 오류 보고용이라고 기억하면 된다.

전송 계층의 한계도 함께 알아야 한다. 두 프로토콜 모두 전송 지연시간을 보장하지 않는다. 한편 UDP는 체크섬을 사용하여 오류를 검사한다. 체크섬은 오류 여부를 검사하는 장치일 뿐이며, 검사만으로 전송 품질 전체가 보장되는 것은 아니다.

자세히

ICMP의 소속 계층과 역할

ICMP는 네트워크 계층 프로토콜이다. ICMP 메시지는 IP 데이터그램에 실려 전달되므로 IP와 떼어 놓고 볼 수 없다. 호스트나 라우터가 데이터그램을 처리하지 못했을 때 그 사실을 원래 송신자에게 알리는 것이 ICMP의 기본 역할이며, 같은 메커니즘으로 네트워크 상태를 진단하는 데도 쓰인다. 인터넷 계층에서 오류 보고와 상황 보고를 전달하는 프로토콜은 ICMP이다.

IP가 데이터를 나르는 역할을 맡는다면 ICMP는 그 과정에서 생긴 문제를 알리는 역할을 맡는다. 두 프로토콜은 같은 계층에서 함께 동작하지만 역할은 구분된다. ICMP는 주소를 찾아 주는 프로토콜이 아니므로, 주소 해석의 문제는 별도의 프로토콜이 맡는다고 이해해야 한다.

프로토콜의 계층 소속

TCP는 전송 계층에서 사용되는 프로토콜이다. TCP/IP 스택 안에서 IP가 패킷을 목적지까지 전달하는 쪽이라면, TCP는 그 위의 전송 계층에서 종단 간 전달을 담당한다. 따라서 TCP를 네트워크 계층 프로토콜로 분류하는 것은 맞지 않다.

ARP는 IP 주소로부터 MAC 주소를 구하는 프로토콜이다. 이 과정은 IP 주소를 실제 하드웨어 주소로 바꿔 주는 것이므로 TCP나 ICMP의 역할과는 다르다. 두 주소 체계의 차이를 구분하면 시험 선지를 가르기 쉽다.

SLIP은 네트워크 계층이 아니라 데이터 링크 계층에서 동작하는 점대점 직렬 연결 프로토콜이다. 두 지점을 직렬 회선으로 직접 잇는 방식이라 링크 계층에 속한다고 기억하면 된다. 오류 보고와 전송 방식을 묻는 문항에서 계층을 바꿔 놓은 선지가 나오므로 소속 계층을 함께 외워 두어야 한다.

OSI 모델의 세션 계층과 프레젠테이션 계층은 TCP/IP 스택에서 응용 계층에 포함되는 것으로 본다. 세션 기능은 HTTP나 SMTP 같은 프로토콜에서 찾을 수 있고, 포트 번호를 통해서도 구현된다. 그래서 TCP/IP 스택을 OSI와 한 칸씩 대응시키면 맞지 않는다는 점을 기억해야 한다.