테마
TCP/IP·UDP·ICMP·ARP·L2TP
TCP(Transmission Control Protocol, 전송 제어 프로토콜)/IP는 운영체제나 제조사가 달라도 인터넷에 붙은 컴퓨터라면 같은 규칙으로 말이 통하게 해 주는 표준 프로토콜 묶음이다. 이름은 핵심인 TCP(Transmission Control Protocol, 전송 제어 프로토콜)와 IP(Internet Protocol, 인터넷 프로토콜)에서 왔다. 실기 시험은 프로토콜마다 계층, 연결형 여부, 무엇을 무엇으로 바꾸는지를 묻는다.
IP와 TCP
IP는 OSI 3계층(네트워크 계층) 프로토콜이다. IP 주소로 목적지를 가리키고, 패킷을 나누고 합치며, 경로를 골라 전달한다. 경로를 미리 잡지 않는 데이터그램(datagram) 방식의 비연결형이라 도착을 보장하지 않고, 믿을 수 있는 전달은 위층에 맡긴다.
TCP는 OSI 4계층(전송 계층) 프로토콜로, IP 위에서 믿을 수 있는 전달을 맡는다. 데이터를 보내기 전에 3방향 핸드셰이크(3-way handshake)로 연결을 맺고, 받은 쪽이 확인 응답(ACK, Acknowledgement)을 돌려주며, 오지 않은 부분은 다시 보낸다. 순서·오류·흐름 제어(flow control)와 포트 번호로 여러 프로그램의 데이터를 나눠 싣는 다중화(multiplexing)도 하는, 가상 회선(virtual circuit) 방식의 양방향 연결형 서비스다.
UDP와 TCP 비교
UDP(User Datagram Protocol, 사용자 데이터그램 프로토콜)는 같은 4계층이지만 연결을 맺지 않고 바로 보낸다. 확인 응답·재전송·순서 제어가 없어 헤더가 8바이트로 단순하고 빠르다. 실시간 음성·영상이나 DNS 질의처럼 속도가 중요한 곳에 쓴다.
| 구분 | TCP | UDP |
|---|---|---|
| 연결 | 연결형 | 비연결형 |
| 신뢰성 | 재전송·순서 보장 | 보장 없음 |
| 헤더 | 20바이트 이상 | 8바이트 |
ICMP
ICMP(Internet Control Message Protocol, 인터넷 제어 메시지 프로토콜)는 IP와 함께 동작하며, 전달 중 생긴 오류와 제어 정보를 알리는 3계층 프로토콜이다. IP는 스스로 실패를 알리지 못하므로 라우터가 "목적지에 갈 수 없다" 같은 소식을 ICMP로 돌려준다. ICMP 헤더는 8바이트다.
ping은 ICMP 에코 요청을 보내고 에코 응답이 오는지로 상대가 살아 있는지 확인한다. traceroute(윈도우는 tracert)는 TTL(Time To Live, 생존 시간)을 1부터 늘려 가며 보내고, 라우터마다 돌려주는 ICMP 시간 초과 메시지로 거쳐 가는 경로를 알아낸다.
ARP와 RARP
같은 네트워크 안에서 실제로 프레임을 보내려면 상대의 IP 주소만으로는 안 되고 MAC 주소(Media Access Control address, 매체 접근 제어 주소)를 알아야 한다. ARP(Address Resolution Protocol, 주소 결정 프로토콜)는 IP 주소를 MAC 주소로 바꿔 준다.
RARP(Reverse Address Resolution Protocol, 역순 주소 결정 프로토콜)는 반대로 MAC 주소로 IP 주소를 알아낸다. 지금은 DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol, 동적 호스트 구성 프로토콜)가 이 역할을 대신한다.
터널링 프로토콜 L2TP·PPTP
터널링(tunneling)은 한 프로토콜의 패킷을 다른 프로토콜 패킷 안에 통째로 넣어 보내는 기술이다. 공용 인터넷 위에 VPN(Virtual Private Network, 가상 사설망)을 만들 때 쓴다.
PPTP(Point-to-Point Tunneling Protocol, 지점 간 터널링 프로토콜)는 PPP(Point-to-Point Protocol, 지점 간 프로토콜) 프레임을 IP 패킷에 넣는 마이크로소프트 쪽 터널링 프로토콜이고, L2F(Layer 2 Forwarding, 2계층 전달)는 시스코의 VPN용 터널링 프로토콜이다. L2TP(Layer 2 Tunneling Protocol, 2계층 터널링 프로토콜)는 이 둘을 뿌리로 1999년 RFC(Request for Comments, 인터넷 표준 문서) 2661로 나온 2계층 터널링 프로토콜이다. UDP 1701번 포트를 쓰며, 자체적으로 내용을 암호화하지 않고 강한 인증도 없다. 그래서 보통 IPsec과 함께 L2TP/IPsec으로 쓴다.
시험 포인트
- 계층 → TCP·UDP 전송(4), IP·ICMP 네트워크(3). ARP는 RFC 826·1122가 링크 계층에 두고 2.5계층이라 부르는 자료도 있지만, 국내 수험 자료는 흔히 인터넷(3)계층으로 묶는다.
- "연결형, 신뢰성, 흐름 제어" → TCP. "비연결형, 헤더 8바이트, 실시간" → UDP.
- "IP와 함께 오류·제어 메시지를 전달,
ping에 쓰임" → ICMP. 헤더 8바이트. - ARP는 IP → MAC, RARP는 MAC → IP. 방향을 뒤집어 쓰지 않는다.
- "L2F와 PPTP를 결합한 2계층 터널링, 자체 암호화 없음(인증도 약함)" → L2TP.