[컴퓨터 네트워크] 트랜스포트 계층(Transport Layer) 서비스

네트워크 계층 서비스

호스트(Host) 간의 통신

• 인터넷 호스트 간에 패킷(데이터그램) 전달
  ※ 패킷(데이터그램): 인터넷 네트워크 계층에서 전달되는 단위
• 호스트의 인터넷 통신 장치: NIC(Network Interface Card)

최선형(Best-effort) 서비스

• 자원이 허락하는 범위 내에서 최적의 통신 서비스 제공
• 자원이 부족한 경우 지연시간 발생, 패킷 훼손/손실 발생 가능: 비신뢰 서비스(unreliable service)
• 최선형 서비스와 반대되는 개념으로 보장형(Guaranted) 서비스가 있다.

비연결형(Connectionless) 서비스

• 패킷 전달 경로가 다를 수 있다.
• 패킷 도착 순서가 다를 수 있다.

IP(Internet Protocol)

• IP 주소 기반의 패킷(데이터그램) 전달
• IP 주소: 인터넷에 연결된 NIC(호스트) 구분

응용 프로세스(Application Process) 간의 통신

트랜스포트 계층 서비스

세그먼테이션 / 리어셈블리(Segmentation/Reassembly)

• 응용 프로세스가 전송 요구하는 메시지를 네트워크 계층이 교환 가능한 크기의 단위(세그먼트)로 나누어 네트워크 계층에 전달
• 네트워크 계층을 통해 수신되는 세그먼트들을 메시지로 재조립하여 응용 프로세스에게 전달

다중화(multiplexing) / 역다중화(demultiplexing)

• 다수의 응용 프로세스가 전송 요구하는 메시지를 구분 가능한 정보를 추가한 세그먼트로 만들어 네트워크 계층에 전달: 포트 번호(Port Number)
• 네트워크 계층을 통해 수신되는 세그먼트의 포트번호를 사용하여 메시지를 전달할 응용 프로세스 선택

무결성(Integrity) 확인

• 수신 세그먼트 비트의 손상 여부 확인
• Chcksum(검사합) 기술 적용

신뢰 전송(Reliable Transfer)

• 오류 복구(Error Recovery): 손상 또는 손실 세그먼트 복구
• 흐름 제어(Flow Control): 수신 버퍼 오버플로우 방지

혼잡 제어(Congestion Control)

• 전송량 조절을 통해 네트워크 혼잡 상황 회피 및 해소

트랜스포트 프로토콜

다중화 / 역다중화 개념

• 네트워크 계층: 인터넷 상에서 호스트 간에 데이터 전달
• 네트워크 계층을 담당하는 장치: NIC
• 즉, NIC -> NIC 전달
• 크라이언트 응용 프로세스는 여러 개가 달려있다. 이를 구분하기 위한 방법은 다음과 같다.
• 특정 어플리케이션 프로세스를 구분하기 위한 주소 = IP 주소 + PORT 번호

• 왼쪽 그림은 하나의 세그먼트이다. 여기에서 출발지 포트번호와 목적지 포트번호를 알 수 있다.
• 이 세그먼트는 IP 데이터그램의 일부로 들어가는데, 이때 IP 네트워크 계층에 있는 출발지 IP 주소와 도착지 IP주소를 통해 어플리케이션 프로세스를 구분할 수 있다.

소켓(socket)

• 트랜스포트 계층이 제공하는 응용 프로세스 통신 통로 자료구조
• 응용 프로세스 주소: 소켓 주소(IP 주소 + 포트번호) -> 인터넷에 있는 모든 소켓 구분 가능

다중화 유형

• 연결형(connection-oriented): 통신 소켓 간에 1:1 논리적 연결 설정
• 비연결형(connectionless): 통신 소켓 간에 1:1 논리적 연결 미설정

비연결형 다중화: UDP

• 소켓 식별: IP 주소 + Port 번호
• 1:1 통신, 1:N 통신 가능

• P1은 P3, P4와 통신한다.
• 하지만 P1은 하나의 소켓만으로 통신한다.
• 어플리케이션 프로세스가 소켓에 들어오는 세그먼트를 보고 누가 보냈는지 구분한 다음 처리를 하는 것이 비연결형 다중화이다.

연결형 다중화: TCP

• 소켓 식별: 출발지 IP 주소 + 출발지 Port 번호 + 목적지 IP 주소 + 목적지 Port 번호
• 항상 소켓 간 소켓 간 1:1 연결