[Protocol] 프로토콜 정의, 요소, 종류, 기능, 예시

Protocol

통신 프로토콜 또는 통신 규약은 컴퓨터나 원거리 통신 장비 사이에서 메시지를 주고 받는 양식과 규칙의 체계이다. 통신 프로토콜은 신호 체계, 인증, 그리고 오류 감지 및 수정 기능을 포함할 수 있다. 프로토콜은 형식, 의미론, 그리고 통신의 동기 과정 등을 정의하기는 하지만 구현되는 방법은 독립적이다. 이 때문에 프로토콜은 하드웨어 또는 소프트웨어 그리고 때로는 모두를 사용하여 구현되기도 한다.

 

프로토콜의 기본 요소

• 구문(Syntax) : 전송하고자 하는 데이터의 형식(Format), 부호화(Coding), 신호 레벨(Signal Level) 등을 규정
• 의미(Semantics) : 두 기기 간의 효율적이고 정확한 정보 전송을 위한 협조 사항과 오류 관리를 위한 제어 정보를 규정
• 시간(Timing) : 두 기기 간의 통신 속도, 메시지의 순서 제어 등을 규정

프로토콜의 기능

단편화(Fragmentation)와 재합성(Assembly)
단편화 : 송신 측에서는 긴 데이터 블록을 손쉽게 전송할 수 있도록 크기가 똑같은 작은 블록으로 나누어 전송
재합성 : 수신 측에서 쪼개진 작은 데이터 블록을 재합성하여 원래의 메시지로 복원하는 기능

 

캡슐화(Encapsulation)
각 프로토콜에 적합한 데이터 블록을 만들려고 데이터에 정보를 추가하는 것
플래그, 주소, 제어 정보, 오류 검출 부호 등을 부착하는 기능

 

 

연결 제어(Connection Control)
비연결 데이터 전송(데이터그램)과 연결 위주 데이터 전송(가상회선)을 위한 통신로를 개설·유지·종결하는 기능

흐름 제어(Flow Control)
데이터양이나 통신속도 등이 수신 측의 처리 능력을 초과하지 않도록 조정하는 기능

오류 제어(Error Control)
데이터 전송 중 발생할 수 있는 오류나 착오 등을 검출하고 정정하는 기능

순서 결정(Sequencing)
연결 위주의 데이터를 전송할 때 송신 측이 보내는 데이터 단위 순서대로 수신 측에 전달하는 기능

 

주소 설정(Addressing)
발생지, 목적지 등의 주소를 명기하여 데이터를 정확하게 전달하는 기능

동기화(Synchronization)
두 통신 객체의 상태(시작, 종류, 검사 등)를 일치시키는 기능

다중화(Multiplexing)
하나의 통신로를 여러 개로 나누거나 회선 여러 개를 하나의 통신로로 변환시켜 다수의 가입자가 동시에 사할 수 있도록 하는 기능

전송 서비스(Transmission Service)
통신 객체를 사용하기 쉽도록 별도로 추가 서비스(패리티 검사, 보안도, 서비스 등급, 우선순위 등)를 제공하는 기능

 

프로토콜 종류

프로토콜의 예시

- HTTP
Hyper Text Transfer Protocol
포트번호: 80
packet 사용 (header와 body로 구성)

HTTP는 클라이언트와 서버 사이에 이루어지는 요청/응답(request/response) 프로토콜이다. 주로 W3 상에서 정보를 주고받을 수 있는 프로토콜이다. 주로 HTML 문서를 주고받는 데에 쓰인다. 예를 들면, 클라이언트인 웹 브라우저가 HTTP를 통하여 서버로부터 웹페이지(HTML)나 그림 정보를 요청하면, 서버는 이 요청에 응답하여 필요한 정보를 해당 사용자에게 전달하게 된다. 이 정보가 모니터와 같은 출력 장치를 통해 사용자에게 나타나는 것이다.

 

- HTTPS
Hyper Text Transfer Protocol Secure     
포트번호: 443
월드 와이드 웹 통신 프로토콜인 HTTP의 보안이 강화된 버전이다. HTTPS는 통신의 인증과 암호화를 위해 넷스케이프 커뮤니케이션즈 코퍼레이션이 개발한 넷스케이프 웹 프로토콜이며, 전자 상거래에서 널리 쓰인다. HTTPS는 소켓 통신에서 일반 텍스트를 이용하는 대신에, SSL이나 TLS 프로토콜을 통해 세션 데이터를 암호화한다. 따라서 데이터의 적절한 보호를 보장한다.

 

- FTP
File Transfer Protocol
포트번호: 21
TCP/IP 프로토콜을 가지고 서버와 클라이언트 사이의 파일 전송을 하기 위한 프로토콜이다. 파일 전송 프로토콜은 TCP/IP 프로토콜 테이블의 응용 계층에 속하며, 역사는 오래 되었지만 지금도 인터넷에서 자주 사용된다.
최초의 FTP 클라이언트 애플리케이션들은 운영 체제가 그래픽 사용자 인터페이스를 갖추기 이전에 개발된 명령 줄 프로그램이었으며, 대부분의 윈도우, 유닉스, 리눅스 운영 체제에 현재도 기본 포함되어 있다. 그 뒤로 수많은 FTP 클라이언트 및 오토메이션 유틸리티들이 데스크톱, 서버, 모바일 장치, 하드웨어용으로 개발되고 있으며, FTP는 웹 페이지 편집기와 같은 생산성 응용 프로그램들에 통합되고 있다.

 

- SFTP
Secure File Transfer Protocol
포트번호: 22
신뢰할 수 있는 데이터 스트림을 통해 파일 접근, 파일 전송, 파일 관리를 제공하는 네트워크 프로토콜이다. 국제 인터넷 표준화 기구(IETF)가 보안 파일 전송 기능을 제공할 목적으로 시큐어 셸 프로토콜 (SSH) 버전 2.0의 확장으로 설계하였다. IETF 인터넷 초안에 따르면 이 프로토콜이 SSH-2 프로토콜의 문맥 안에 기술되어 있지만 전송 계층 보안(TLS)를 통하는 보안 파일 전송 프로그램이나 VPN 응용 프로그램의 관리 정보 전송과 같은 다른 수많은 응용 프로그램들에도 사용할 수 있다고 언급되어 있다. 이 프로토콜은 SSH와 같은 보안 채널을 통해 수행되는데, 이 말은 서버가 이미 클라이언트와 인증이 되어 있으면서, 클라이언트 사용자 증명을 프로토콜에 이용할 수 있는 상태여야 한다는 것을 뜻한다.

- MYSQL
포트번호: 3306
MySQL에서는 접속할 때라든지 SQL문실행을 할 때의 갖은 처리에 있어서 클라이언트⇔서버 사이에 MySQL독자의 규칙에 따른 패킷송수신을 한다.

 

- SSH
Secure Socket Layer
포트번호: 22
네트워크 상의 다른 컴퓨터에 로그인하거나 원격 시스템에서 명령을 실행하고 다른 시스템으로 파일을 복사할 수 있도록 해 주는 응용 프로그램 또는 그 프로토콜을 가리킨다. 기존의 rsh, rlogin, 텔넷 등을 대체하기 위해 설계되었으며, 강력한 인증 방법 및 안전하지 못한 네트워크에서 안전하게 통신을 할 수 있는 기능을 제공한다. SSH는 암호화 기법을 사용하기 때문에, 통신이 노출된다고 하더라도 이해할 수 없는 암호화된 문자로 보인다.

 

 

프로토콜은 두 가지로 이루어져 있으며 물리적 측면과 논리적 측면으로 나뉜다.

• 물리적 측면: 자료 전송에 쓰이는 전송 매체, 접속용 단자 및 전송 신호, 회선 규격 등.
• 논리적 측면: 프레임(Frame, 자료의 표현 형식 단위) 구성, 프레임 안에 있는 각 항목의 뜻과 기능, 자료 전송의 절차 등.
  • 폐쇄적인 프로토콜: 자사 장치들끼리 통신하기 위한 독자적인 통신 규약이며, 자세한 규격이 공개되어 있지 않아서 크래킹 위협에 상대적으로 안전하다. (보기: IBM의 SNA, SDLC 프로토콜)
  • 공개된 범용 프로토콜: 여러 장치들에 쓰이는 널리 알려진 규격이며, 규격이 널리 공개되어 있기 때문에 컴퓨터와 네트워크 크래킹에 취약한 편이다. (보기: 인터넷의 TCP/IP)

 

참고:

https://computer-science-student.tistory.com/377

프로토콜(Protocol)이란? - 정의, 기본 요소, 종류, 기능