전송 계층이란 무엇입니까?

Open Systems Interconnection 모델 또는 OSI 모델은 컴퓨터 네트워크를 구성하는 부분을 설명하는 데 사용되는 개념적 모델입니다. 주로 네트워킹 표준 및 프로토콜 개발에 대한 일상적인 이해를 만들기 위한 것입니다. 이 모델은 컴퓨터 네트워킹의 기본을 이해하는 데 매우 유용합니다.

그러나 프로토콜의 실제 구현은 다소 다르다는 점을 명심해야 합니다. 많은 계층 교차 프로토콜이 있습니다. 최신 네트워킹 개념도 반드시 OSI 모델에 잘 맞는 것은 아닙니다. 그래도 기본 사항을 이해하는 것이 도움이 됩니다.

OSI 모델에는 7개의 레이어가 있으며 숫자가 낮을수록 데이터를 전송하는 베어 메탈 케이블에 가까워집니다. 전송 계층은 계층 4입니다. 전송 계층은 통신 장치 간에 종단 간 통신 서비스를 제공하는 역할을 합니다. 전송 계층 프로토콜은 연결 지향일 수 있습니다. 그러나 연결이 없을 수도 있습니다.

TCP는 Transmission Control Protocol의 약자로 가장 잘 알려져 있고 가장 많이 사용되는 전송 계층 프로토콜입니다. 양방향 통신을 형성하는 연결 지향형이며 오류 감지 및 재전송 기능이 특징입니다. 가장 널리 사용되는 전송 계층 프로토콜인 UDP는 Universal Datagram Protocol의 약자입니다. 연결이 없으며 발신자는 수신자가 전송을 수신했는지 결코 알 수 없습니다. 이 두 프로토콜이 함께 인터넷에서 대부분의 네트워크 트래픽을 구성합니다. 또한 모든 주요 운영 체제에서 구현되는 유일한 두 가지 프로토콜입니다.

TLS(Transport Layer Security)는 무엇보다도 HTTPS에서 사용되는 암호화 프로토콜입니다. 이름에 "전송 계층"이라는 단어가 포함되어 있음에도 불구하고 TLS는 OSI 모델의 계층 6인 프레젠테이션 계층에서 작동하며 실제 전송 계층 프로토콜에 도달하기 전에 데이터를 암호화합니다.

전송 계층 프로토콜의 기능

전송 계층 프로토콜은 연결 지향일 수 있습니다. 잠재적으로 불완전한 일련의 데이터그램보다는 단일 데이터 스트림이 있기 때문에 일반적으로 애플리케이션이 관리하기가 더 쉽습니다. 데이터의 순서도 일반적으로 중요합니다. 네트워크에서는 일반적으로 패킷이 전송된 순서대로 전달되지만 반드시 신뢰할 수 있는 것은 아닙니다. 잘못된 순서로 표시되는 경우 세그먼트를 재정렬할 수 있도록 세그먼트에 번호를 매길 수 있습니다.

오류 감지는 체크섬과 같은 오류 감지 코드를 사용하여 구현할 수 있습니다. ACK로 성공적인 수신을 확인하고 NACK으로 오류를 확인하는 수신 메시지를 보낼 수 있습니다. NACK 또는 타임아웃을 수신하면 발신자는 자동으로 전송을 반복할 수 있습니다. 흐름 제어는 발신자가 수신자가 따라갈 수 없을 정도로 빠르게 전송하지 않도록 할 수 있습니다.

혼잡 방지는 과부하 상태에서도 최적의 네트워크 성능을 보장하는 데 도움이 됩니다. 예를 들어 느린 시작은 일부 연결이 느리게 시작되고 속도가 빨라지도록 강제하여 네트워크 과부하를 방지합니다. 이는 네트워크 정체가 첫 번째 문제의 원인일 수 있고 다시 재전송하면 문제가 악화되기 때문에 재전송과 관련하여 특히 중요합니다. 멀티플렉싱을 사용하면 포트 번호를 정의할 수 있으므로 여러 전송이 동일한 시스템에서 동시에 발생하고 모두 서로 간섭하지 않고 적절한 애플리케이션에 도달할 수 있습니다.

이러한 기능 중 어느 것도 전송 계층 프로토콜에 필수가 아닙니다. 예를 들어 TCP는 위의 모든 기능을 지원합니다. 그러나 UDP는 멀티플렉싱만 지원합니다.

연결 지향 vs. 비연결

일반적으로 대부분의 네트워크 통신은 양방향이며 요청-응답 패턴을 따릅니다. 웹 트래픽이 이에 대한 훌륭한 예입니다. 요청-응답 사용 사례의 경우 TCP가 이상적입니다. 두 당사자 간의 안정적인 연결을 제공합니다. 세그먼트가 제대로 수신되지 않으면 웹 페이지가 올바르게 표시되지 않을 수 있습니다. 그러나 자동 오류 검사 및 재생은 이러한 오류를 가능한 빨리 감지하고 수정하는 데 도움이 됩니다. 추가 전송 시간은 깨진 콘텐츠보다 문제가 적습니다.

하지만 항상 그런 것은 아닙니다. 라이브 비디오 스트림을 보거나 오디오를 스트리밍하거나 온라인 비디오 게임을 할 때 전송 시간이 필요할 수 있습니다. 확실히 데이터그램을 잃어버리는 것은 이상적이지 않지만 재전송될 때까지 기다리는 것이 좋습니다. 콘텐츠가 이미 이동한 시점에 이미 이동했기 때문입니다. 따라서 실시간 및 스트리밍 콘텐츠는 UDP를 사용하는 경향이 있습니다. TCP와 달리 성공적인 전송을 보장하지 않기 때문에 가볍고 빠릅니다.

결론

전송 계층은 OSI 모델의 계층 4입니다. 통신 장치 간에 종단 간 통신 서비스를 제공하는 역할을 합니다. 이 계층의 프로토콜은 대부분의 트래픽이 잘 통과한다고 가정할 때 불안정한 연결이나 연결이 없는 연결에서도 안정적인 연결을 제공할 수 있습니다. 두 옵션 모두 유용하며 사용 사례가 많습니다. 결합된 TCP와 UDP는 인터넷에서 대부분의 네트워크 트래픽을 구성합니다.