컴퓨터 네트워크 프로토콜은 어떻게 작동합니까?

컴퓨터 네트워크의 물리적 부분을 조립하는 것만으로는 제대로 작동하지 않습니다. 연결된 장치에도 통신 방법이 필요합니다. 이러한 커뮤니케이션 언어를 네트워크 프로토콜.

네트워크 프로토콜의 목적

프로토콜이 없으면 장치는 네트워크 연결을 통해 서로 보내는 전자 신호를 이해하는 기능이 부족합니다. 네트워크 프로토콜은 다음과 같은 기본 기능을 제공합니다.

• 올바른 수신자에게 데이터를 주소 지정하십시오.
• 필요한 경우 보안 보호와 함께 소스에서 대상으로 데이터를 물리적으로 전송합니다.
• 메시지를 수신하고 적절하게 응답을 보냅니다.

우편 서비스가 실제 종이 우편을 처리하는 방법과 네트워크 프로토콜 간의 비교를 고려하십시오. 우편 서비스가 많은 출처와 목적지에서 온 편지를 관리하는 것처럼 네트워크 프로토콜은 많은 경로를 따라 지속적으로 데이터 흐름을 유지합니다.

그러나 실제 메일과 달리 네트워크 프로토콜은 고급 기능을 제공합니다. 여기에는 하나의 대상으로 일정한 메시지 흐름을 전달하는 것이 포함됩니다( 스트리밍) 한 번에 여러 대상에 배달하기 위해 메시지를 자동으로 복사합니다(브로드캐스트라고 함).

네트워크 프로토콜의 일반적인 유형

모든 기능을 지원하는 프로토콜은 없습니다. 컴퓨터 네트워크 필요. 그럼에도 불구하고 각각은 주어진 네트워크 장치 또는 서비스의 잠금을 해제하는 키 역할을 합니다. 다양한 네트워크 프로토콜이 수년에 걸쳐 발명되었으며 각각은 특정 유형의 네트워크 통신을 지원하려고 시도했습니다.

한 유형의 프로토콜을 다른 유형과 구별하는 세 가지 기본 특성은 다음과 같습니다.

• 심플렉스 대 이중: 단방향 연결은 네트워크에서 하나의 장치만 전송할 수 있습니다. 이중 네트워크 연결을 통해 장치는 동일한 물리적 링크를 통해 데이터를 송수신할 수 있습니다.
• 연결 지향 또는 비연결: 연결 지향 네트워크 프로토콜은 두 장치 간에 대화(세션이라고 함)를 수행할 수 있도록 하는 주소 정보를 교환(핸드셰이크라고 하는 프로세스)합니다. 연결 없는 프로토콜은 다음과 같은 사항을 고려하지 않고 한 지점에서 다른 지점으로 개별 메시지를 전달합니다. 이전 또는 이후에 유사한 메시지를 보냈습니다(메시지가 성공적으로 받았다).
• 층: 네트워크 프로토콜은 일반적으로 그룹으로 함께 작동합니다(다이어그램은 종종 프로토콜을 서로의 위에 쌓인 상자로 묘사하기 때문에 스택이라고 함). 일부 프로토콜은 서로 다른 유형의 무선 또는 네트워크 케이블링 육체 노동. 다른 사람들은 네트워크 응용 프로그램의 작동 방식과 연결된 상위 계층에서 작동하고 일부는 중간 계층에서 작동합니다.

인터넷 프로토콜 제품군

공용으로 사용되는 공통 네트워크 프로토콜은 인터넷 프로토콜 가족. IP는 인터넷을 통해 가정 및 기타 로컬 네트워크가 서로 통신할 수 있도록 하는 기본 프로토콜입니다.

IP는 개별 메시지를 한 네트워크에서 다른 네트워크로 이동하는 데 적합합니다. 대화(메시지 스트림이 한 방향 또는 양방향으로 이동할 수 있는 연결)의 개념을 지원하지 않습니다. TCP(Transmission Control Protocol)는 이 상위 계층 기능으로 IP를 확장합니다. 점대점 연결은 인터넷에서 필수적이기 때문에 두 프로토콜이 함께 쌍을 이루고 TCP/IP로 알려져 있습니다.

TCP와 IP는 모두 네트워크 프로토콜 스택의 중간 계층에서 작동합니다. 인터넷에서 인기 있는 응용 프로그램은 때때로 TCP/IP 위에 프로토콜을 구현했습니다. 하이퍼 텍스트 전송 프로토콜 에 의해 사용됩니다 웹 브라우저 및 전 세계 서버. TCP/IP는 차례로 다음과 같은 하위 수준 네트워크 기술 위에서 실행됩니다. 이더넷. IP 제품군의 다른 인기 있는 네트워크 프로토콜은 다음과 같습니다. ARP, ICMP 및 FTP.

네트워크 프로토콜이 패킷을 사용하는 방법

인터넷과 대부분의 다른 데이터 네트워크는 데이터를 패킷이라고 하는 작은 조각으로 구성하여 작동합니다. 통신 성능과 안정성을 개선하기 위해 두 네트워크 장치 간에 전송되는 각각의 큰 메시지는 종종 기본 하드웨어 및 소프트웨어에 의해 더 작은 패킷으로 세분화됩니다. 이것들 패킷 스위칭 네트워크는 네트워크가 지원하는 프로토콜에 따라 특정 방식으로 패킷을 구성해야 합니다. 이 접근 방식은 비트 및 바이트(디지털 1 및 0) 형식으로 데이터를 처리하므로 최신 네트워크 기술과 잘 작동합니다.

각 네트워크 프로토콜은 데이터 패킷을 구성하는 방법에 대한 규칙을 정의합니다. 인터넷 프로토콜과 같은 프로토콜은 종종 레이어에서 함께 작동하기 때문에 패킷 내부에 포함된 일부 데이터 하나의 프로토콜에 대해 포맷된 것은 다른 관련 프로토콜의 포맷일 수 있습니다( 캡슐화).

프로토콜은 일반적으로 각 패킷을 헤더, 페이로드 및 바닥글의 세 부분으로 나눕니다. IP와 같은 일부 프로토콜은 바닥글을 사용하지 않습니다. 패킷 헤더 및 바닥글에는 송신 및 수신 장치의 주소를 포함하여 네트워크를 지원하는 데 필요한 컨텍스트 정보가 포함됩니다. 페이로드에는 전송할 데이터가 포함됩니다.

머리글 또는 바닥글에는 카운터와 같은 네트워크 연결의 안정성과 성능을 향상시키기 위한 특수 데이터가 포함되는 경우가 많습니다. 메시지가 전송된 순서와 네트워크 애플리케이션이 데이터 손상 또는 데이터 손상을 감지하는 데 도움이 되는 체크섬을 추적합니다. 변조.

네트워크 장치가 프로토콜을 사용하는 방법

네트워크 장치의 운영 체제에는 일부 하위 수준 네트워크 프로토콜에 대한 지원이 내장되어 있습니다. 예를 들어, 모든 최신 데스크탑 컴퓨터 운영 체제는 이더넷과 TCP/IP를 지원합니다. 많은 스마트폰 지원 블루투스 및 Wi-Fi 제품군의 프로토콜. 이러한 프로토콜은 장치의 물리적 네트워크 인터페이스에 연결됩니다. 이더넷 포트 및 Wi-Fi 또는 Bluetooth 라디오.

네트워크 응용 프로그램은 운영 체제와 통신하는 상위 수준 프로토콜을 지원합니다. 예를 들어 웹 브라우저는 다음과 같은 주소를 번역합니다. http://lifewire.com/ 웹 서버가 올바른 페이지를 수신하고 다시 보낼 수 있는 데이터가 포함된 HTTP 패킷으로 변환합니다. 수신 장치는 헤더와 바닥글을 제거하고 패킷을 올바른 순서로 연결하여 개별 패킷을 원래 메시지로 재조립하는 역할을 합니다.