TCP/IP란 무엇이며 어떤 원리로 작동하나요?

요즘에는 온라인으로 클릭 몇 번만 하면 원활하게 소통할 수 있지만, 예전에는 우편을 자주 활용했습니다. 직접 편지를 써서 우편으로 보내던 시절이 기억나시나요? 우편 서비스를 이용하고 싶으면 정해진 규칙에 따라서 직접 봉투에 이름과 주소를 써야 했습니다. 봉투에 우표를 붙여서 빨간색 우편함에 편지를 넣으면, 우체부가 우편을 처리할 때 더 많은 규칙이 적용되고는 했습니다.

인터넷상에는 우표가 없기는 하지만, 엄연히 일정한 규칙이 존재합니다. 여러분이 이용하는 앱과 기기는 정보를 전송하고 수신하기 위해 이러한 규칙을 따라야 합니다. 이러한 규칙을 TCP/IP 모델이라고 부릅니다. 이 글을 자세히 읽어보면서 TCP/IP 프로토콜 정의, TCP/IP 계층, TCP/IP 프로토콜 종류, TCP/ IP 프로토콜 스택, VPN을 이용한 데이터 보호 방법까지 자세히 알아보세요.

트래픽을 암호화하고 프라이버시와 보안을 유지하세요.

TCP/IP란 무엇인가요?

TCP/IP는 네트워크 프로토콜 스위트로, 온라인상의 안전하고 효율적인 데이터 전송의 필수 요건을 정의합니다.

TCP/IP 정의를 찾는 것부터 시작해보겠습니다. TCP/IP 모델은 두 개의 기기 간에 데이터를 전송하는 것을 담당하고 있습니다. 여기서 왜 고작 2대의 기기 사이에서만 데이터 전송이 이루어질까요? 인터넷 데이터가 전송되는 방식은 라디오와는 다릅니다. 수백 대의 컴퓨터 사이에서 활발하게 데이터가 공유되고 있는 것처럼 보여도, 사실은 모든 데이터 교환에는 2대의 기기만 개입됩니다.

TCP/IP는 1983년에 표준 방식으로 정해졌습니다. 당시 TCP/IP가 NCP를 대체하면서, 이 과정에서 오는날 우리가 이용하는 인터넷이 탄생했습니다. TCP/IP는 4계층 또는 5계층으로 구성되어, OSI 7계층 모델을 대체합니다. 이러한 계층은 데이터 전송의 각 단계에서 앱과 기기의 작업을 설명해줍니다.

TCP와 IP의 차이점은 무엇인가요?

TCP/IP는 수많은 컴퓨터 네트워크 프로토콜을 포함합니다. TCP와 IP는 이러한 프로토콜 중 하나일 뿐입니다.

TCP는 무엇의 약자일까요? TCP는 전송 제어 프로토콜 (Transmission Control Protocol)의 약자이며 한 기기에서 다른 기기로 데이터 전송하는 것을 담당합니다. IP는 인터넷 프로토콜(Internet Protocol)의 약자이며 이 프로토콜은 데이터의 조각을 최대한 빨리 대상 IP 주소로 보내는 역할을 표시합니다.

데이터 전송의 과정에서 TCP와 IP 각각 담당하는 작업이 있지만, 결국에는 같은 결과를 목표로 하기 때문에 한 명칭으로 알려지기도 합니다.

TCP/IP: 4계층

TCP/IP는 통신 규칙의 모음이며, 프로토콜 스위트라고 부르기도 합니다. TCP/IP의 4계층은 이러한 규칙이나 프로토콜이 적용되는 특정한 조건을 의미합니다. 이 시스템은 TCP/IP 모델이 다양한 기기와 앱에서 효율적으로 ‘통신’하고 데이터를 전송할 수 있도록 하는 방식입니다.

응용 계층

응용 계층 (Application Layer) 프로토콜은 TCP/IP 프로토콜 (TCP IP protocol)의 범위에 포함되어 있습니다. 이러한 프로토콜은 앱에 구축되기 때문에 사용자가 상호작용하기 가장 쉬운 계층입니다. 응용 계층은 사용자 (사람 또는 소프트웨어)가 네트워크에 접근할 수 있도록 합니다. 게다가, 사용자 인터페이스를 제공할 뿐만 아니라 이메일, 원격 파일 접근 및 전송, 공유 데이터베이스 관리 등의 서비스를 제공합니다.

메일 프로그램에서는 인터넷에서 전자우편을 보낼 때 이용하게 되는 표준 통신 규약인 SMPT (Simple Mail Transfer Protocol)를, 인터넷 브라우저는 웹 서버와 사용자의 인터넷 브라우저 사이에 문서를 전송하기 위해 사용되는 통신 규약인 HTTP (Hypertext Transfer Protocol) 등을 이용합니다. 이외에도 흔히 이용되는 응용 계층 프로토콜로는 파일 전송 규약 (File Transfer Protocol: FTP), 동적 호스트 설정 통신 규약 (Dynamic host Configuration protocol: DHCP), 간이 망 관리 프로토콜(Simple Network Management Protocol: SNMP) 등이 있습니다.

전송 계층

‘전송 계층 (Transport Layer)’이라는 이름에서 눈치채셨겠지만, 전송 계층은 전송을 담당하는 계층입니다. 전송 계층에는 TCP뿐만 아니라 사용자 데이터그램 통신 규약 (User Datagram Protocol: UDP)도 있습니다. UDP는 TCP보다 단순하며 다른 데이터에 비해 안전하게 보호되어야 할 필요가 없는 실시간 응용 프로그램에서 흔히 이용됩니다. UDP는 TCP보다 신뢰도가 낮고 오류 검출, 흐름 제어 등의 기능을 제공하지 않아 패킷을 빠르게 전송하는 응용 계층에서 이용되고 있습니다. 더 자세히 알고 싶으시다면 TCP와 UDP를 비교하는 블로그 글을 확인해보세요.

TCP는 두 네트워크 사이에 연결을 형성하고 효율적인 작업을 위해 데이터를 작은 패킷으로 나눠서 데이터를 전송합니다. TCP는 연결형 서비스이지만, UDP는 비연결형 서비스입니다. TCP는 신뢰도가 높지만 속도가 느리고, 이에 비해서 UDP는 신뢰도가 낮지만 속도가 빠릅니다. TCP의 패킷 교환 방식은 가상 회선 방식인 반면, 반면에 UDP는 데이터그램 방식을 따르고 있습니다. TCP에서는 전송 순서를 보장하지만 UDP의 경우 전송 순서가 바뀔 수 있습니다.

인터넷 계층

인터넷 계층 (Internet Layer) 프로토콜에는 IP뿐만 아니라 주소 변환 규약 (Address Resolution Protocol: ARP), 인터넷 그룹 관리 프로토콜 (Internet Group Management Protocol: IGMP), 인터넷 제어 메시지 프로토콜 (Internet Control Message Protocol: ICMP)도 있습니다. 인터넷 계층은 네트워크 간 데이터 패킷의 전송을 관리합니다.

여기서 ARP는 네트워크 계층 주소와 링크 계층 주소 사이의 변환을 담당하는 프로토콜이며, IGMP는 그룹 멤버십을 구성하거나, 그룹 관리를 위한 프로토콜이며, ICMP는 인터넷 통신 서비스 환경에서 오류에 대한 알림과 관련된 메시지를 전달하는 목적의 프로토콜입니다.

데이터 링크 계층

데이터 링크 계층 (Datalink Layer)은 데이터 전송의 최하위 계층으로, 네트워크 인터페이스 계층(Network Interface Layer)이라고도 부릅니다. 이 계층에서 하는 일은 데이터가 원하는 IP 주소 (즉, 공유기)에 도달할 뿐만 아니라 해당 네트워크 내의 연결된 기기에 연결되어 있는지 확인하는 역할입니다. 데이터 링크 계층은 원하는 기기의 MAC 주소를 확인하고 이더넷 케이블 및 와이파이를 통한 데이터 전송을 관리하는 등의 작업을 담당합니다.

TCP IP 주소

IP 주소의 유형은 정말 다양합니다. 예를 들면, IP 주소에는 공개 IP 주소와 비공개 IP 주소, 정적 IP 주소와 동적 IP 주소가 있습니다. 그러면 TCP/IP는 모든 유형의 IP 주소에서 작동하나요? 그럼요! 여러분이 이용하는 기기에서 어떤 인터넷 프로토콜을 사용하고 있는 것과 상관없이, TCP/IP 데이터 전송 절차의 일환으로 작동할 것입니다.

TCP/IP 주소를 알아보는 가장 쉬운 방법은 단연코 구글 검색창에 “What’s my IP address”를 검색해보는 방법입니다. 하지만, 여러분이 이용하는 네트워크 내 특정 기기의 IP 주소를 알아내려고 하는 경우에는 이 방법으로 현재 IP 주소를 알아낼 수 없습니다.

네트워크 프린터와 같은 기기의 IP 주소를 알아내려면 네트워크 설정으로 이동하여 IPv4를 찾아보세요. 죄송하지만 모든 운영체제에서 방금 말씀드린 방법으로 해당 IP 주소를 알아낼 수 있는 건 아닙니다. 운영체제마다 레이아웃이 다르기 때문에 이러한 기기의 IP 주소를 알아내는 방법이 조금씩 다를 수 있습니다.

NordVPN으로 데이터를 보호하세요

여러분이 반드시 유념해야 할 점은: TCP/IP는 절대 비공개 상태로 유지되지 않는다는 점입니다. 기업에서는 해당 기업이 소유한 서버에 접속하는 IP 주소를 수집하고, 신원을 확인하고, 추적할 수 있습니다. 그리고 온라인에 연결될 때마다 인터넷 서비스 공급자 (ISP)가 여러분이 온라인으로 무엇을 하고 있는지 확인할 수 있으며 여러분의 비공개 검색 기록을 제3의 광고주에게 팔아넘길 수 있습니다.

하지만, 너무 걱정하지 마세요! VPN을 이용하시면 이 모든 것을 막을 수 있습니다. TCP/IP 프로토콜이 제 기능을 하는 동안, NordVPN은 VPN 서버를 통해서 트래픽을 암호화하고 다시 라우팅할 것입니다. VPN의 도움으로, 여러분이 계속 안전하게 브라우징하는 동안 ISP에서는 여러분의 데이터를 기록하지도 못하고 IP 주소도 볼 수 없게 됩니다.

뿐만 아니라, NordVPN은 우수한 보안과 높은 신뢰도로 잘 알려진 IKEv2/IPsec과 OpenVPN이라는 VPN 프로토콜을 활용하고 있습니다. 지난 2020년부터 NordVPN의 사용자는 NordLynx라는 VPN 프로토콜도 이용할 수 있는데, 이 프로토콜은 WireGuard 프로토콜을 기반으로 구축된 프로토콜입니다.