전송 계층(L4)에서 가장 중요한 프로토콜 : TCP, UDP

TCP와 UDP의 목적과 특징

TCP와 UDP가 어떤 기능과 차이점이 있는지 각각의 목적과 특징에 집중

포트를 통한 프로세스 식별

• IP, MAC 주소 : 패킷을 송수신하는 호스트 특정 가능
• 포트 번호 : 호스트가 실행하는 프로세스 식별 가능
  • 패킷의 최종 송수신 대상은 호스트가 실행하는 프로세스
• IP주소:포트번호 형식으로 표기
  • IP주소와 포트번호 조합을 통해 특정 호스트가 실행하는 특정 프로세스 식별 가능

⭐️ 전송계층(TCP, UDP)의 주요 목적 : 포트를 통한 프로세스 식별

• TCP, UDP 모두 포트를 통해 프로세스를 식별
• 포트 번호는 16bit로 표현 가능 → 총 개수는 2^16개(65536개)

  • 3가지 종류의 포트 번호 : 잘 알려진 포트, 등록된 포트, 동적 포트

    포트 종류	포트 번호 범위
    잘 알려진 포트	0 ~ 1023
    등록된 포트	1024 ~ 49151
    동적 포트	49152 ~ 65535

    • 잘 알려진 포트(well known port)

      • 가장 대중적으로 사용되는 애플리케이션을 위한 포트 번호
      • 범용적으로 사용되는 프로토콜이 주로 사용하는 포트 번호

      잘 알려진 포트 번호	설명
      20,21	FTP
      22	SSH
      23	TELNET
      53	DNS
      67, 68	DHCP
      80	HTTP
      443	HTTPS

    • 등록된 포트(registered port)

      • 흔하게 사용되는 애플리케이션 프로토콜에 할당하기 위한 포트 번호

      등록된 포트 번호	설명
      1194	OpenVPN
      1433	Microsoft SQL Server 데이터베이스
      3306	MySQL 데이터베이스
      6379	Redis
      8080	HTTP 대체

    • 동적 포트(dynamic port)

      사설 포트(private port), 임시 포트(ephemeral port) 라고도 불림

      • 클라이언트로서 동작하는 프로그램의 경우에는 동적 포트 번호 중에서 임의 번호가 할당되는 경우가 대부분

        • EX : 웹 브라우저를 통해 특정 웹사이트에 접속하는 경우 (웹 브라우저 프로그램과 서버 프로그램이 서로 패킷을 주고 받는 상황)

          웹 브라우저 프로그램에는 동적 포트 내 임의의 포트 번호가 자동으로 할당됨

(비)신뢰성과 (비)연결형 보장

TCP

• 신뢰할 수 있는 연결형 송수신
  • 패킷을 주고받기 전에 연결 수립 과정을 거침
  • 연결 수립 이후 패킷을 주고받을 때, 신뢰성 보장을 위해 상태 관리, 흐름 제어, 오류 제어, 혼잡 제어 등의 각종 기능 제공
  • 시간 & 연산 소요 → UDP에 비해 느림
• 패킷의 유실 없는 송수신을 원한다면 TCP

https://blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=shs6903&logNo=220481726984

TCP 헤더 내 필드(알아야 할 피드 3가지만)

TCP는 연결 수립 및 종료, 신뢰성 보장을 위한 여러 기능을 제공하므로 헤더 필드 수가 매우 많음

1. 순서 번호 필드

   • TCP 패킷(TCP 세그먼트)의 올바른 송수신 순서 보장을 위해 세그먼트 첫 바이트에 매겨진 번호

     현재 주고받는 TCP 세그먼트가 송수신하고자 하는 데이터의 몇 번째 바이트에 해당하는지 확인 가능

2. 확인 응답 번호 필드

   • 상대 호스트가 보낸 세그먼트에 대한 응답으로, 다음으로 수신하길 기대하는 순서 번호

   • 수신측 호스트가 송신측 호스트에 ‘해당 세그먼트는 확인 응답 번호를 포함하고 있음’을 알리기 위해 먼저 ACK 플래그를 1로 설정 필요

     • ACK 플래그 : 제어 비트에서 승인을 나타내는 비트

       즉, 확인 응답 번호 값을 보내기 위해서는 제어 비트의 ACK 플래그가 1로 설정되어 있어야 함

   • 확인 응답 번호를 통해 상대 호스트가 다음으로 받고자 하는 패킷이 무엇인지를 확인 가능

     → 즉, TCP 신뢰성 보장은 대부분 확인 응답 번호를 통해 이뤄진다고 봐도 무방