인터넷 프로토콜 스위트

인터넷 프로토콜 스위트(Internet Protocol Suite)는 인터넷에서 컴퓨터들이 서로 정보를 주고받는 데 쓰이는 통신규약(프로토콜)의 모음이다. 인터넷 프로토콜 스위트 중 TCP와 IP가 가장 많이 쓰이기 때문에 TCP/IP 프로토콜 스위트라고도 불린다.

역사

인터넷 프로토콜 스위트는 1970년대 초반에 미국 국방고등연구계획국(DARPA)이 수행한 연구에서 비롯하였다. DARPA는 1969년에 선도적인 ARPANET을 구축하였고, 여러가지 다른 데이터 통신기술도 연구하기 시작하였다. 1972년에 로버트 칸(Robert E. Kahn)이 DARPA의 정보처리기술국(IPTO)에 채용되었다. 그는 거기서 위성 패킷망과 지상무선패킷망을 연구하면서, 그같은 네트워크에서 이루어지는 통신의 가치를 깨달았다. 기존 ARPANET의 네트워크 콘트롤 프로그램(NCP) 프로토콜을 개발하였던 빈트 서프(Vinton Cerf)가 1973년 봄에 칸과 합류하여, 차세대 ARPANET 프로토콜 설계를 목표로 개방적인 (오픈 아키텍처) 상호접속모형을 연구하였다.

칸과 서프는 1973년 여름까지 기본적인 개혁안을 마련하였다. 이에 따르면, 공용 상호접속 인터네트워크 프로토콜을 만들어서 서로 다른 네트워크 프로토콜을 쓰는 문제를 해결하고, 신뢰성은 ARPANET에서처럼 네트워크 대신에 호스트가 책임지게 된다. 서프는 CYCLADES 네트워크를 설계한 후버트 짐머맨(Hubert Zimmerman)과 루이스 푸진(Louis Pouzin)이 위에서 말한 설계에 중요한 영향을 미쳤다고 말하였다.

네트워크의 역할을 최소화함으로써 거의 어떤 네트워크든 그들의 특성과 무관하게 서로 엮을 수 있게 됨으로써 칸의 초기 문제는 해결되었다. 서프와 칸의 연구 성과인 TCP/IP는 한때 유행하던 말마따나 "깡통 두 개와 선 하나"만 있으면 된다는 식이다. RFC 1149로 발표된 이른바 "조류전달방식 IP"(IP over Avian Carriers)의 구현은 제집을 찾아가는 비둘기가 편지를 날라다 주는 것에 빗댔다.

잡다한 게이트웨이와 혼동되는 것을 피하여 '게이트웨이'라는 말 대신 '라우터'라는 이름을 받은 컴퓨터는 각 네트워크마다 인터페이스가 마련되어 있어서 네트워크 사이에서 패킷을 주고 받을 수 있다. 라우터의 요건은 RFC 1812에 규정되어 있다.

1973-74년중에 스탠포드 대학에 있는 서프의 네트워크 연구 그룹은 그 같은 개념을 더욱 상세하게 발전시켜 최초의 TCP 사양서를 작성하여 1974년 12월에 RFC 675로 발표하였다. (이에 앞서 제록스 PARC 연구소의 네트워킹 연구로 PARC 유니버설 패킷 프로토콜 스위트가 나왔고, 그 대부분이 비슷한 시대를 겪으면서 기술적으로 중요한 영향을 미쳤다. 사람들은 스탠포드와 제록스 연구소 사이에서 늘 왔다갔다 하였다.)

그 무렵 DARPA는 하드웨어가 서로 다른 플랫폼 위에서 작동하는 프로토콜을 개발하기 위해서 BBN 테크놀로지와 스탠포드 대학과 유니버시티 칼리지 런던(University College London, UCL)과 계약을 맺었다. 개발이 이루어낸 네 버전은 TCP v1, TCP v2, 1978년 봄의 TCP/IP v3, 그리고 마지막으로 오늘날도 인터넷에서 표준 프로토콜로 사용되는 TCP/IP v4로 정착하였다 .

1975년에 스탠포드와 UCL 사이에 두 네트워크의 TCP/IP 통신 시험이 이루어졌다. 1977년 11월에 미국, 영국, 노르웨이 사이에 세 네트워크의 TCP/IP 통신 시험이 이루어졌다. 1978년부터 1983년까지 여러 연구소에서 새로운 몇몇 TCP/IP 시제품이 개발되었다. 1982년 3월, 미국 국방성은 군용 컴퓨터 네트워크에 사용될 TCP/IP 표준을 마련하였다. 1983년 1월 1일, ARPANET은 TCP/IP로 완전히 교체되었다. 1985년, 인터넷 아키텍처 위원회는 컴퓨터 산업을 위하여 3일간의 TCP/IP 워크숍을 열었다. 250명의 업체대표들이 참가하여 TCP/IP 보급을 돕고 상업적 이용을 촉진하는 데 앞장서기로 했다.

2005년 11월 9일, 칸과 서프는 미국 문화에 대한 그들의 공헌을 기리는 대통령자유훈장을 받았다.

TCP와 IP

TCP/IP는 패킷 통신 방식의 인터넷 프로토콜인 IP (인터넷 프로토콜)와 전송 조절 프로토콜인 TCP (전송 제어 프로토콜)로 이루어져 있다. IP는 패킷 전달 여부를 보증하지 않고, 패킷을 보낸 순서와 받는 순서가 다를 수 있다.(unreliable datagram service) TCP는 IP 위에서 동작하는 프로토콜로, 데이터의 전달을 보증하고 보낸 순서대로 받게 해준다. HTTP, FTP, SMTP 등 IP를 기반으로 한 많은 수의 애플리케이션 프로토콜들이 TCP 위에서 동작하기 때문에, 묶어서 TCP/IP로 부르기도 한다.

인터넷 프로토콜 스택의 계층 구조

인터넷 프로토콜 스택은 보통 네 계층으로 나눌 수 있다.

5	응용 계층	DNS, TFTP, TLS/SSL, FTP, HTTP, IMAP, IRC, NNTP, POP3, SIP, SMTP, SNMP, SSH, 텔넷, ECHO, 비트토렌트, RTP, PNRP, rlogin, ENRP, …
4	전송 계층	TCP, UDP, DCCP, SCTP, IL, RUDP, …
3	인터넷 계층	IP (IPv4, IPv6)
2.5	ARP	ARP, RARP
1,2	네트워크 인터페이스 계층	이더넷, Wi-Fi, 토큰링, PPP, SLIP, FDDI, ATM, 프레임 릴레이, SMDS, …

OSI 모델과 비교

두 모델은 관련은 있으나 서로 완전히 들어맞지는 않는다. 가장 큰 차이는 계층의 수이다. 앞의 모델은 네 계층, 혹은 (링크 계층을 물리 계층과 데이터 링크 계층으로 나눈다면) 다섯 계층 을 사용하고 있는 반면, OSI 모델은 일곱 계층을 사용한다.

OSI 모델이 더 잘 맞는 경우는 SSL이나 TLS를 설명할 때이다. 보통 SSL이나 TLS는 TCP의 상위에, 그리고 HTTP나 SFTP, 그 밖에 stunnel이나 VPN 위에서 동작하는 애플리케이션보다는 하위에 있는 세션 계층 프로토콜로 쓰인다.

7	응용 계층	HTTP, SMTP, SNMP, FTP, 텔넷, SSH & Scp, NFS, RTSP
6	표현 계층	XDR, ASN.1, SMB, AFP
5	세션 계층	TLS, SSL, ISO 8327 / CCITT X.225, RPC, NetBIOS, 애플토크
4	전송 계층	TCP, UDP, RTP, SCTP, SPX, 애플토크
3	네트워크 계층	IP, ICMP, IGMP, X.25, CLNP, ARP, RARP, BGP, OSPF, RIP, IPX, DDP
2	데이터 링크 계층	이더넷, 토큰링, PPP, HDLC, 프레임 릴레이, ISDN, ATM, 무선랜, FDDI
1	물리 계층	전선, 전파, 광섬유, 동축케이블, 도파관, PSTN, 리피터, DSU, CSU, 모뎀