OSI 7 Layer Model (3) - Transport Layer

Transport Layer

• 통신 주체끼리 데이터 전달의 신뢰성을 확보하는 방법을 정의
• 주요 단위 : 세그먼트
• 주요 구성 요소
  • TCP / UDP
• 주요 특징
  • Network Layer로 성립된 통신 위에서 실질적인 활용을 위한 다양한 기능을 정의
    • 패킷의 순서 보장, 에러 처리, 포트 기반 분할 등 

 

• TCP (Transmission Control Protocol)
  • 패킷의 전달 과정에서 순서를 보장하고 유실되지 않도록 보장할 수 있는 통신 규약 
    • 패킷 안에 세그먼트를 담아 주고 받아서 로직을 처리 
  • 연결 지향
    • 지속적으로 채널을 수립하여 전달 여부를 확인하고 무결성을 확인
    • 지속적으로 무결성을 확보하는 과정에서 비교적 느리고 복잡한 과정 필요 
  • 주요 사용 사례
    • 웹페이지(http / https)
    • 이메일
    • 파일 전송
    • SSH
• Segment(세그먼트)
  • TCP/UDP의 데이터 전달 단위
  • TCP 세그먼트의 주요 구성
    • Port ( Source / Destination)
      • IP 프로토콜에서 패킷을 올바른 프로세스로 라우팅 하기 위한 논리적 단위 
      • TCP Port / UDP Port로 구분
        • 각각 0~65535까지 정수 범위 
      • Well Known Port : 주로 서버에서 사용하는 어플리케이션/프로토콜 별로 미리 지정된 포트 
        • 주요 사용에 따라 표준으로 공통적으로 사용
          
          • 80 : HTTP
          • 443 : HTTPS
          • 22 : SSH (Secure Shell)
          • 3306 : Mysql
          • 20, 21 : FTP(File Transfer Protocol)
          • 53 : DNS (Domain Name System) - dns는 udp도 가능
      • Ephemeral Port : 클라이언트에서 사용하는 포트로 연결할 때 마다 임의로 지정 
    • Sequence/Acknowledgement Number : 통신 주체끼리데이터를 주고 받았는지 확인에 사용
    • Flags : Segment의 목적 등을 정의 (예 : ACK, SYN, FIN)
    • Window Size : 세그먼트를 만든 주체가 얼마나 많은 데이터를 받을지 전달 
    • Urgent Pointer : 세그먼트의 중요도를 설정(먼저 처리해야 하는 세그먼트 등)
    • 기타(checksum 등)
    • 실제 데이터

 

• TCP Handshake
  • TCP Protocol 에서 통신을 수립하고 서로를 인식하는 첫 과정
  • 보통 Three Way Handshake로 부르며 3가지 과정으로 구분
    • Syn(Synchronize) : 첫 요청으로 사용할 첫 클라이언트 Sequence Number(CS)를 전달
    • Syn-Ack(Synchronize-Acknowledge) : Syn에 대한 응답으로 CS+1과 서버 Sequence Number(SS)를 전달
    • ACK(Acknowledge) : 마지막 단계로 연결이 수립되엇음을 알려주며 CS+1과 SS+1 을 전달

 

• UDP (User Datagram Protocol)
  • 빠르고 간단하게 데이터를 주고 받을 수 있는 방법을 정의
  • Connectionless
    •  연결 지향과는 달리 데이터의 무결성, 순서, 전달여부를 체크하지 않음
    • 즉 패킷이 순서대로 오지 않거나, 중복되거나, 아예 전달되지 않을 수 있음
  • 주요 사용 사례
    • 스트리밍
    • 보이스톡
    • 온라인 게임 
  • TCP 보다 용량이 작음
  • 53 : DNS(Domain Name System)
  • 67, 68 : DHCP ( Dynamic Host Configuration Protocol) 
  • 5060 : VolP(Voice over Ip)