TCP/IP 참조 모델 — 현재 인터넷의 실질적 표준

현재 인터넷이 실제로 사용하는 4계층 TCP/IP 모델. ARPANET에서 시작해 DoD 표준을 거쳐 전 세계 인터넷의 기반이 된 과정과 OSI 7계층과의 차이를 설명한다.

Seobway · · 10분

TCP/IP 모델이란

OSI 7계층 모델이 이론적 표준이라면,
TCP/IP 모델은 실제 인터넷에서 사용되는 실용 표준이다.[1]

1969년 ARPANET에서 출발해, 1982년 미국 국방부(DoD) 공식 표준으로 채택됐고,
1983년 플래그 데이(Flag Day)에 모든 ARPANET 노드가 일제히 전환하면서
현재 인터넷의 실질적 기반이 됐다.

OSI 7계층을 4계층으로 압축한 구조이며,
DoD 모델(Department of Defense Model)이라고도 불린다.

4계층 구조

%% desc: TCP/IP 4계층 모델의 계층 구성과 각 계층의 역할 및 대표 프로토콜
flowchart TD
  subgraph TCPIP["TCP/IP 4계층"]
    direction TB
    L4["4. 응용 (Application)\nHTTP, HTTPS, DNS, FTP, SMTP, SSH\n사용자 서비스, 데이터 형식, 세션 통합"]
    L3["3. 전송 (Transport)\nTCP, UDP\n프로세스 간 통신, 신뢰성·속도 선택"]
    L2["2. 인터넷 (Internet)\nIP, ICMP, ARP, OSPF, BGP\n논리 주소, 라우팅, 패킷 전달"]
    L1["1. 네트워크 접근 (Network Access)\nEthernet, Wi-Fi, PPP\n물리 전송, 프레임, MAC 주소"]
  end

  L4 --- L3 --- L2 --- L1
TCP/IP 계층 OSI 대응 역할
응용 5, 6, 7계층 사용자 애플리케이션, 세션, 데이터 표현
전송 4계층 프로세스 간 통신, TCP/UDP
인터넷 3계층 논리 주소 지정, 라우팅, IP
네트워크 접근 1, 2계층 물리 전송, 프레임, 매체 접근

각 계층 상세

4계층 — 응용 (Application)

OSI의 5(세션) + 6(표현) + 7(응용) 계층을 하나로 통합했다.
애플리케이션 개발자가 직접 다루는 계층이다.

대표 프로토콜:

3계층 — 전송 (Transport)

포트 번호로 프로세스를 식별하고, 필요에 따라 신뢰성 또는 속도를 선택한다.

2계층 — 인터넷 (Internet)

TCP/IP 모델의 핵심 계층. 이름 자체가 인터넷을 가리킨다.

1계층 — 네트워크 접근 (Network Access)

OSI의 물리 계층과 데이터링크 계층을 합친 것이다.
TCP/IP는 이 계층을 명시적으로 정의하지 않는다 — 기존 기술(Ethernet, Wi-Fi, 광섬유 등)을 그대로 사용한다.

이 계층이 추상화되어 있기 때문에 TCP/IP는 어떤 물리 매체 위에서도 동작할 수 있다.

TCP/IP vs OSI 비교

%% desc: OSI 7계층과 TCP/IP 4계층의 계층 대응 관계와 주요 프로토콜 배치
flowchart LR
  subgraph OSI["OSI 7계층"]
    direction TB
    O7["7. 응용\nHTTP, DNS, FTP"]
    O6["6. 표현\nTLS, JPEG"]
    O5["5. 세션\nNetBIOS, RPC"]
    O4["4. 전송\nTCP, UDP"]
    O3["3. 네트워크\nIP, ICMP"]
    O2["2. 데이터링크\nEthernet, Wi-Fi"]
    O1["1. 물리\n케이블, 전파"]
  end

  subgraph TCPIP["TCP/IP 4계층"]
    direction TB
    T4["응용\nHTTP, DNS, FTP\nTLS, SSH..."]
    T3["전송\nTCP, UDP"]
    T2["인터넷\nIP, ICMP, ARP"]
    T1["네트워크 접근\nEthernet, Wi-Fi, PPP"]
  end

  O7 --- T4
  O6 --- T4
  O5 --- T4
  O4 --- T3
  O3 --- T2
  O2 --- T1
  O1 --- T1
비교 항목 OSI 7계층 TCP/IP 4계층
목적 범용 이론 모델, 표준화 실용 구현 모델
계층 수 7 4
표준화 기구 ISO IETF (RFC)
시장 채택 제한적 전 세계 인터넷
핵심 표준 ISO/IEC 7498-1 (1984) RFC 1122 (1989)
물리 계층 별도 정의 명시적 정의 없음 (위임)
용도 교육, 분석, 설계 기준 실제 인터넷 구현

TCP/IP 모델에서의 데이터 흐름

%% desc: TCP/IP 4계층 모델에서 클라이언트가 HTTP 요청을 서버에 보내는 전체 흐름
sequenceDiagram
  participant APP as 응용 (4)
  participant TRANS as 전송 (3)
  participant INET as 인터넷 (2)
  participant NA as 네트워크 접근 (1)
  participant NET as 물리 네트워크

  APP->>TRANS: HTTP 요청 메시지
  Note over TRANS: TCP 헤더 추가 (src/dst 포트, seq, ack)
  TRANS->>INET: TCP 세그먼트
  Note over INET: IP 헤더 추가 (src/dst IP, TTL)
  INET->>NA: IP 패킷
  Note over NA: Ethernet 헤더+FCS 추가
  NA->>NET: Ethernet 프레임 → 비트 신호

RFC 1122 — TCP/IP 구현 요구사항

TCP/IP 모델의 표준 문서는 RFC 1122 (1989)다.[2]
이 문서는 인터넷 호스트가 통신 계층을 어떻게 구현해야 하는지 규정한다.

RFC 1122가 강조하는 핵심 원칙:

"Be liberal in what you accept, and conservative in what you send."
(수신은 너그럽게, 송신은 엄격하게)

이를 Postel의 법칙(Robustness Principle)이라 부른다.
인터넷이 다양한 구현 간에도 잘 동작하는 이유 중 하나다.

참고

  1. Internet protocol suite, Wikipedia ↩
  2. R. Braden, "Requirements for Internet Hosts — Communication Layers", RFC 1122, October 1989, IETF ↩

관련 글