[C#] TCP/IP 네트워크 (2)

IP 주소는 컴퓨터 네트워크에서 각 호스트를 식별하는 데 사용되는 고유한 식별자입니다.
IPv4는 32비트 주소 체계이며, 총 4,294,967,296개의 주소를 가질 수 있습니다.
IPv6는 128비트 주소 체계이며, 총 340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456개의 주소를 가질 수 있습니다.
IPv4 주소는 점으로 구분된 4개의 8비트 숫자로 표시되며, 예를 들어 192.168.0.1과 같은 형식입니다.
IPv6 주소는 16진수로 구성된 8개의 16비트 블록으로 표시되며, 예를 들어 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334와 같은 형식입니다.
IP 주소는 지정된 네트워크와 호스트 부분으로 나뉘며, 네트워크 부분은 호스트가 속한 네트워크를 식별하고, 호스트 부분은 해당 네트워크에서 호스트를 식별합니다.
IP 주소 체계는 계층적인 구조를 가지며, 이를 이용해 라우터는 패킷을 다른 네트워크로 전송할 때 어떤 경로를 선택할지 결정합니다.
IP 주소는 IP 프로토콜을 사용하는 모든 장치에서 사용됩니다. 이는 인터넷, 이더넷, Wi-Fi 등의 다양한 네트워크에서 모두 사용됩니다.

포트는 네트워크 통신에서 프로세스 또는 서비스를 식별하는 데 사용되는 번호입니다.
포트 번호는 16비트 숫자이며, 0에서 65535까지의 범위를 가집니다.
포트는 IP 주소와 함께 사용되며, IP 주소는 네트워크의 위치를 식별하고, 포트는 특정 프로세스 또는 서비스를 식별합니다.
포트 번호는 특정 프로토콜과 연관되어 있습니다. 예를 들어, HTTP 프로토콜은 80번 포트를 사용하며, FTP 프로토콜은 21번 포트를 사용합니다.
클라이언트는 서버에 연결할 때 목적지 포트 번호를 지정하며, 서버는 해당 포트 번호에 연결된 프로세스나 서비스를 실행합니다.
네트워크에서 전송되는 패킷은 출발지 IP 주소와 출발지 포트 번호, 그리고 목적지 IP 주소와 목적지 포트 번호를 가지고 있습니다.
포트는 소프트웨어에서 열리고 관리되며, 포트를 열기 위해 사용되는 프로토콜은 보안적인 이유로 필터링이나 차단될 수 있습니다.
널리 사용되는 포트는 대개 잘 알려진 포트라고 불리며, 이러한 포트 번호는 IANA(Internet Assigned Numbers Authority)에 의해 할당됩니다.

데이터 생성 및 전송 준비
- 어플리케이션은 데이터를 생성하고 전송할 호스트와 포트 번호를 결정합니다.
- 데이터는 세그먼트라는 작은 단위로 나누어져 TCP 헤더를 붙여 전송 준비를 합니다.
IP 패킷 생성
- TCP 세그먼트는 IP 패킷으로 캡슐화됩니다
- IP 패킷에는 출발지 IP 주소, 목적지 IP 주소, 프로토콜 정보 등이 포함됩니다.
라우팅
- IP 패킷은 라우터를 통해 목적지로 전달됩니다.
- 라우터는 IP 주소를 기반으로 최적의 경로를 선택하고 패킷을 전달합니다.
TCP 세그먼트 재조립
- 목적지 호스트에서 IP 패킷을 받으면, TCP 세그먼트가 재조립됩니다.
- TCP 헤더를 통해 세그먼트를 원래 데이터로 재구성합니다.
어플리케이션 전달
- 재구성된 데이터는 목적지 어플리케이션에 전달됩니다.
- 어플리케이션은 데이터를 처리하고 필요한 경우 응답을 생성합니다.
응답 전송
- 응답은 동일한 과정을 거쳐 송신 호스트에 전송됩니다.
- 응답 패킷은 출발지와 목적지를 반대로 지정하여 전송됩니다.

TCP/IP 프로토콜은 패킷 손실이 발생했을 때 이를 처리하기 위해 다음과 같은 방법을 사용합니다.

재전송
- 송신자는 일정 시간동안 수신자로부터 ACK(응답)를 받지 못하면 해당 패킷을 다시 전송합니다.
- 수신자는 중복된 패킷을 받아도 중복을 감지하고 폐기합니다.
흐름 제어
- 수신자는 자신이 처리할 수 있는 양의 데이터 양을 송신자에게 알려줍니다.
- 송신자는 이를 기반으로 자신이 전송하는 데이터 양을 제어합니다.
혼잡 제어
- 패킷이 손실되거나 네트워크의 혼잡이 발생하면 송신자는 혼잡 윈도우 크기를 줄이고 패킷 전송율을 감소시킵니다.
- 이를 통해 전체 네트워크의 혼잡을 방지하고 안정적인 데이터 전송을 유지합니다.

따라서 TCP/IP 프로토콜은 패킷 손실이나 오류가 발생하더라도 이를 처리하고 안정적인 데이터 전송을 보장할 수 있습니다.

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