제3과목 22. 프로토콜 protocol
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22. 프로토콜
⑴ 프로토콜의 개념
프로토콜(Protocol)은 직역하면 규약 약속 약정이라는 의미인데 정보통신에서는 통신규약이라는 뜻으로 사용한다. 각종 단말기 또는 컴퓨터 시스템 및 연결 매체들이 정보통신을 목적으로 서로 연결하려고 할 때 그 하드웨어들이 사용하는, 또는 지원하는 프로토콜이 서로 호환되지 않으면 네트워크로서 연결되지 않는다. 즉 정보통신을 목적으로 하드웨어 및 소프트웨어를 만들 때 적용하는 공통의 약속인 것이다.
각종 프로토콜은 ISO, IEEE 같은 국제 l기구에서 추천하고 제정한다.
웹 서핑을 할 때 주소 창을 보면 ‘http://...’의 내용이 나타나는 경우가 대부분이다. http는 hyper text transfer protocol의 약자로서 월드와이드웹 서비스가 실질적으로 가능하도록 해주는 프로토콜이다. HTTP, FTP 등은 정보통신에서 사용되는 수많은 프로토콜 중에서 빙산의 일각이다.
프로토콜(통신규약)은 호스트간의 장비들이 통신을 할 수 있게 만들어주는 표준이다. 프로토콜이 없는 네트워크는 존재할 수 없는 것이다.
⑵ 프로토콜의 기능
① 세분화와 재합성(fragmentation and reassembly)
긴 메시지 블록을 전송에 용이하도록 세분화하여 전송하며, 수신처에서는 세분된 데이터 블록을 원래의 메시지로 재합성시키는 기능이다. 이 때 두 개의 실체간에 교환되는 세분화된 데이터 블록을 프로토콜 데이터 단위(PDU : Protocol Data Unit)라고 한다.
② 캡슐화(encapsulation)
각 계층의 프로토콜에 적합한 데이터 블록은 데이터와 제어 정보를 갖고 있지만 때로는 제어 정보만으로 구성되는 PDU(프로토콜 데이터 단위 블록)도 있다. 이때 사용되는 제어 정보는 다음 3가지가 있다.
■ 주소 : 발신자와 수신자의 주소가 명시된다.
■ 오류 검출 부호 : 오류를 검출하기 위해 프레임을 검사하는 절차도 있다.
■ 프로토콜 제어 : 프로토콜 기능을 구현하기 위한 별도의 정보가 필요하다.
③ 연결 제어(connection control)
연결 제어란 송신자와 수신자간의 연결 과정을 제어하는 것으로 연결 확립(connection establishment), 데이터 전송(data transfer), 연결 해제(connection termination) 등의 3단계 과정을 거친다.
④ 흐름 제어(flow control)
흐름 제어는 수신자의 신호로 송신자가 데이터 전송량이나 전송 속도 등을 조절할 수 있도록 한 기능이다.
가장 간단한 흐름 제어는 정지/대기 방식으로 매 PDU을 적용한 후 수신 측의 확인 신호(ACK)를 받기 전에는 전송할 수 없게 한 것이다. 즉 보다 효과적인 프로토콜 방식은 ACK를 수신하기 전에 보낼 수 있는 데이터 양을 정해주는 것이다.
⑤ 오류 제어(error control)
오류 제어는 전송 도중에 발생 가능한 오류들을 검출하고 정정하는 기능으로 대부분의 오류 제어는 프레임(또는 패킷, 셀 등 분할된 데이터의 최소 단위)의 순서를 검사하여 오류를 찾고 PDU를 재전송한다.
⑥ 동기화(synchronization)
동기화란 연결된 통신국 사이의 타이밍을 맞추는 기능이다. 다시 말해서 2개의 실체가 같은 상태를 유지하는 것이다. 여기서 상태란 초기화 상태, 검사 전 상태, 종료 상태 등으로서 2개의 프로토콜이 동시에 명확히 정의되어야 한다.
⑦ 순서 결정(sequence)
순서 결정이란 전송하는 데이터들의 송수신 순서가 어긋나지 않도록 하여 흐름 제어 및 오류 정정을 용이하게 하는 기능이다.
순서 결정의 목적은 순서에 맞는 전달, 흐름 제어, 오류 제어 등이다.
⑧ 주소 설정(addressing)
주소 설정은 송수신처의 주소를 정확하게 표기함으로써 정확한 목적지에 데이터가 전달되도록 하는 기능이다.
⑨ 다중화(multiplexing)
다중화란 하나의 선로(Circuit)를 다수의 사용자들이 동시에 사용 가능하게 하는 기능이다.
⑩ 기타 전송 관련 기능
■ 우선순위(priority) : 메시지 단위로 우선 순위가 높은 메시지 순으로 전송
■ 서비스 등급 : 서비스 등급에 따라 서비스
■ 보안성(security) : 액세스 제한 등의 보안 체제를 구현