13. 프로토콜의 종류(2)

지난 포스팅에서 프로토콜을 사용되는 분야나 목적에 따라 분류할 수 있고 네트워킹, 통신, 응용 계층에 적용되는 프로토콜의 종류에 대해 알아보았습니다. 이번 포스팅은 이전 포스팅에 이어 프로토콜의 종류에 대해 알아보는 두 번째 시간으로써 실시간, 보안에 따라 프로토콜을 분류해 보고 새로운 트렌트의 프로토콜에 대한 종류에 대해서도 간단히 살펴보도록 하겠습니다.

프로토콜의 종류(2)

실시간 프로토콜

RTP(실시간 전송 프로토콜)

RTP(Real-Time Transport Protocol)는 오디오와 비디오 같은 멀티미디어 데이터를 IP를 통해 실시간으로 전송하는 데 이용되는 네트워크 프로토콜입니다. RTP는 페이로드 유형 식별, 시퀀스 번호 매기기, 타임스탬프 및 전달 모니터링을 포함한 end to end 전달 서비스를 제공함으로써 실시간 데이터의 안정적이고 동기화된 전달을 보장합니다.

RTP는 프로토콜의 계층 중 OSI 모델의 애플리케이션 계층에서 동작하며 일반적으로 RTCP(Real-Time Control Protocol) 및 SIP(Session Initiation Protocol)와 함께 사용됩니다. 이러한 프로토콜은 함께 동작하여 통신 세션 설정 및 제어를 하며 사용자 간에 제어 정보를 교환하기도 합니다.

RTP는 멀티미디어 데이터를 IP 네트워크를 통해 효율적으로 전달하는 하기 위해 실시간 응용 프로그램에서 일반적으로 발생하는 문제인 패킷 손실 및 지연을 방지하기 위한 메커니즘을 제공합니다. RTP는 패킷에 시퀀스 번호를 할당하여 수신자가 패킷의 올바른 순서를 재구성하고 손실되거나 순서가 잘못된 패킷을 보상하여 실시간 전송을 수행합니다.

RTP는 다양한 유형(오디오, 비디오, 텍스트 및 기타 데이터)의 실시간 전송을 지원합니다. 각 패킷 내에서 전달되는 데이터의 특정 유형을 나타내기 위해 페이로드 유형 필드를 사용합니다. 이러한 유연성을 통해 RTP는 다양한 미디어 형식 및 응용 프로그램을 지원하며 화상 회의, VoIP(Voice-over-IP) 시스템, 스트리밍 미디어 서비스, 온라인 게임 및 대화형 멀티미디어 응용 프로그램을 비롯한 다양한 응용 프로그램에서 광범위하게 사용되고 있습니다.

RTSP(실시간 스트리밍 프로토콜)

RTSP(Real-Time Streaming Protocol)는 서버와 클라이언트 간의 미디어 세션을 설정하고 제어하기 위해 설계된 네트워크 제어 프로토콜로서 IP 네트워크를 통한 오디오 및 비디오 콘텐츠의 효율적인 전송을 가능하게 하여 사용자가 실시간 멀티미디어 데이터에 액세스하고 제어할 수 있습니다. RTSP는 비디오 감시 시스템, 화상 회의 및 라이브 스트리밍 서비스와 같은 실시간 애플리케이션에 널리 사용되고 있습니다.

RTSP의 핵심 기능은 실시간으로 멀티미디어 콘텐츠를 제어하여 전달할 수 있다는점입니다. RTSP는 클라이언트가 스트리밍을 일시 중지, 재생, 빨리 감기 및 되감기 등이 가능하도록 제어기능을 제공합니다. 또한 RTSP는 미디어 콘텐츠에 대한 “시간 기반 액세스” 개념을 지원하므로 클라이언트가 수신하거나 스트리밍을 원하는 정확한 시간의 범위를 지정할 수 있습니다.

RTSP는 다양한 미디어 형식(오디오 및 비디오 코덱을 포함)을 지원하는 확장이 가능합니다. 클라이언트와 서버 간에 코덱별 매개변수를 비교하고 교환할 수 있어 상호 운용성과 효율적인 미디어 전달을 제공합니다. 이러한 유연성 덕분에 RTSP는 데스크톱 컴퓨터 및 모바일 장치에서 네트워크 카메라 및 스트리밍 서버에 이르기까지 광범위한 응용 프로그램 및 장치에 적합합니다.

RTSP는 미디어 세션 설정 및 제어에 중점을 두고 있는 프로토콜이지만 실제로 미디어 콘텐츠의 전달은 처리하지 않습니다. 직접적으로 하지 않는 미디어 콘텐츠의 전달은 오디오 및 비디오 데이터의 전송 및 동기화를 처리하는 RTP(Real-Time Transport Protocol) 및 RTCP(Real-Time Control Protocol)와 같은 다른 프로토콜을 함께 사용함으로써 처리합니다.

SIP(세션 개시 프로토콜)

SIP(Session Initiation Protocol)는 IP 기반 네트워크에서 세션의 설정 및 수정, 종료하는 데 널리 이용되고 있는 통신 프로토콜입니다. SIP는 프로토콜 계층 중 OSI 모델의 애플리케이션 계층에서 동작하는 프로토콜이며 주로 음성 및 화상 통화, 현재 상태 정보 및 온라인 게임과 같은 멀티미디어 통신의 세션을 설정하는​​데 사용됩니다.

SIP는 클라이언트 역할을 하는 한쪽에서 세션 요청을 시작하면 나머지 한쪽이 서버 역할을 하며 요청에 응답하는 클라이언트-서버 구조를 채택하고 있습니다. 클라이언트는 통화의 시작 또는 종료와 같은 세션에 대해 원하는 작업을 포함하는 SIP 요청 메시지를 서버로 보냅니다. 서버는 요청을 처리하고 요청의 성공 또는 실패를 나타내는 응답 메시지를 클라이언트에 다시 보냅니다.

SIP의 주요 기능 중 하나는 서로 다른 유형의 끝점 사이에 세션을 설정하는 기능입니다. SIP는 끝점에 구애받지 않습니다. 즉, 기존의 전화 통신 장치(예: 아날로그 전화 또는 PBX 시스템)와 최신 IP 기반 장치(예: 스마트폰, 태블릿 또는 소프트폰) 간의 세션을 설정하는 데 사용할 수 있습니다. 이러한 유연성은 기업 및 소비자 통신 서비스 모두에서 SIP의 광범위한 채택에 기여했습니다.

또한 SIP는 다양한 통화 기능 및 서비스(착신 전환, 착신 전환, 통화 보류, 통화 대기, 회의 통화)를 지원합니다. 이러한 기능은 미디어 기능 협상을 위한 SDP(Session Description Protocol) 및 오디오 및 비디오 스트리밍 전송을 위한 RTP(Real-time Transport Protocol)와 같은 SIP 확장 및 추가 프로토콜 통해 구현됩니다.

SIP는 통화 제어 및 멀티미디어 세션 외에도 다양한 애플리케이션에 적용될 수 있습니다. SIMPLE(Instant Messaging and Presence Leveraging Extensions용 ​​SIP)과 같은 SIP 확장을 활용하여 현재 상태 및 사용자 간의 실시간 텍스트 기반 통신을 위한 인스턴트 메시징 서비스를 활성화합니다.

보안 플로토콜

SSH(보안 쉘)

SSH(Secure Shell)는 보안되지 않은 네트워크를 통해 원격 로그인 및 파일 전송 기능을 제공하기 위해 사용되고 있는 암호화 네트워크 프로토콜로서 두 개의 네트워크 장치에서 암호화된 통신을 통하여 Telnet 및 FTP와 같은 안전하지 않은 프로토콜을 대체하기 위해 설계되었습니다.

클라이언트와 서버 간에 안전하고 암호화된 연결을 설정하는 것은 SSH의 주요 목적입니다. 이 연결은 원격 명령 실행, 원격 Shell 액세스, 보안 파일 전송 등 다양한 분야에 적용될 수 있습니다. SSH는 OSI 모델의 애플리케이션 계층에서 동작하며 네트워크를 통해 전송되는 중요한 정보를 암호화 기술을 사용하여 보호합니다.

안전한 파일 전송은 SSH의 또 다른 중요한 기능 중 하나입니다. SSH 프로토콜은 SFTP(Secure File Transfer Protocol)라는 하위 시스템을 포함하고 있어 원격 서버에서 파일 업로드, 다운로드 및 파일 관리를 비롯한 보안 파일 작업을 가능하도록 합니다. SFTP는 전송 중인 데이터를 암호화하고 전송된 파일의 무결성을 보장하므로 FTP와 같은 기존 파일 전송 프로토콜의 보안 문제를 해결할 수 있습니다.

SFTP(보안 파일 전송 프로토콜)

SFTP(Secure File Transfer Protocol)는 신뢰할 수 있는 데이터 스트림을 통해 안전한 파일 전송 및 관리를 하도록 하는 네트워크 프로토콜입니다. SFTP는 SSH(Secure Shell) 프로토콜을 확장하여 설계되었으며 클라이언트와 서버 간의 파일 전송을 위한 안전하고 암호화된 채널을 제공합니다. 전송 중 데이터의 기밀성과 무결성을 보장하여 FTP 및 FTPS와 같은 다른 파일 전송 프로토콜의 약점을 보완할 수 있는 프로토콜입니다.

SFTP는 클라이언트가 서버와의 연결을 시작하고 다양한 파일 전송 작업을 수행하는 클라이언트-서버 모델을 채택하고 있습니다. SSH는 암호화 및 인증을 포함한 보안 메커니즘을 활용하여 중요한 데이터를 보호하며 무단 액세스를 방지합니다.

SFTP는 파일 및 디렉토리 업로드, 다운로드, 이름 변경, 삭제 및 이동을 포함한 다양한 파일 작업을 지원함으로써 강력하고 다양한 파일 전송 프로토콜을 만들 수 있습니다. 또한 이 프로토콜은 심볼릭 링크의 생성 및 수정, 파일 권한 설정 및 파일 속성 검색도 허용하고 있습니다.

SFTP의 주요 장점은 강력한 보안 기능입니다. 이 프로토콜은 클라이언트와 서버 간에 전송되는 모든 데이터를 암호화하여 사용자 이름, 암호 및 파일 내용과 같은 민감한 정보를 보호합니다. SFTP는 또한 암호 기반 인증, 공개 키 인증, 키보드 대화식 인증을 비롯한 다양한 인증 방법을 지원함으로써 안전한 사용자 인증을 가능하도록합니다.

SFTP는 파일 전송 재개 기능을 지원함으로써 전송이 중단된 파일을 처음부터 다시 보내지 않고 중단 지점에서 전송을 재개할 수 있습니다. 이 기능은 네트워크 연결이 불안정하고 대용량 파일 전송을 위한 환경에서 사용할 때 특히 유용합니다.

IPsec(인터넷 프로토콜 보안)

IPsec(인터넷 프로토콜 보안)은 IP를 통해 보안 통신을 제공하기 위해 사용되는 네트워크 프로토콜 제품군입니다. IPsec은 OSI 모델의 네트워크 계층에서 동작하는 프로토콜이므로 IPv4 및 IPv6을 포함하여 모든 IP 기반 통신의 보호를 위해 사용할 수 있습니다. IPsec은 무단 액세스 및 도청으로부터 네트워크 트래픽을 보호하기 위해 암호화, 인증 및 키 관리를 포함한 강력한 보안 서비스를 제공합니다.

두 대 이상의 네트워크 장치 사이에 보안 터널을 설정할 수 있다는 점은 IPsec의 주요 기능 중 하나입니다. 이렇게 설정된 터널은 인증 헤더(AH) 및 캡슐화 보안 페이로드(ESP)와 같은 보안 프로토콜의 조합을 사용하여 생성할 수 있습니다. AH는 데이터 무결성 및 인증을 ESP는 기밀성을 위한 추가 암호화 기능을 제공합니다.

키 관리는 암호화 키의 안전한 교환 및 관리와 관련되므로 IPsec의 중요한 측면입니다. IKE(Internet Key Exchange) 및 ISAKMP(Internet Security Association and Key Management Protocol)와 같은 키 관리 프로토콜은 보안 통신 채널을 설정하고 IPsec 피어 간에 암호화 및 인증 매개변수를 비교하는 데 사용됩니다.

IPsec은 다양한 네트워크 환경에서 구현될 수 있으며 조직 내부 및 조직 간의 통신의 보안을 위한 유연하고 확장 가능한 솔루션을 제공합니다. 오늘날 사용되는 최신 운영체제 및 단말 장치는 기본적으로 IPsec을 지원하고 있으므로 금융, 의료 및 정부 부문을 비롯한 다양한 산업에 널리 적용되고 있습니다.

프로토콜의 새로운 트렌드

사물 인터넷(IoT) 프로토콜

사물 인터넷(IoT) 프로토콜은 IoT 에코시스템 내에서 최적화된 장치의 연결 및 상호 운용성을 위해 특별히 설계된 통신 프로토콜입니다. 이러한 프로토콜은 장치가 데이터를 교환하고 서로 통신할 수 있도록 하여 IoT 배포에서 원활한 통합 및 상호 작용을 위한 기반을 형성합니다.

IoT 프로토콜은 물리적 계층에서부터 애플리케이션 계층까지 다양한 네트워크 스택 계층에서 동작하며 장치 연결, 데이터 전송 및 정보 해석을 가능하도록합니다. 또한 이 프로토콜은 IoT 도메인의 특정 요구 사항 및 적용 사례를 처리하는 고유한 기능 제공합니다.

IoT 프로토콜은 무선 기술, 주소 및 라우팅 메커니즘, 경량 메시징 프로토콜 및 보안 프로토콜을 활용하여 원활한 통신과 안전한 데이터 전송을 가능하게 합니다. 또한 표준화와 산업별 프로토콜을 통해 다양한 제조업체의 장치 간 상호 운용성과 호환성을 보장하여 다양한 분야에서 채택되고 있습니다.

블록체인 프로토콜

블록체인 프로토콜은 블록체인 네트워크 내에서 운영 및 합의를 관리하는 블록체인 기술의 기본 구성 요소입니다. 이러한 프로토콜은 분산되고 변경 불가능한 거래 원장을 검증, 기록 및 유지하기 위한 규칙과 메커니즘을 정의합니다.

블록체인 프로토콜은 블록체인 네트워크의 기반 역할을 하여 디지털 자산과 정보의 안전하고 투명한 교환을 촉진합니다. 네트워크의 모든 참가자가 트랜잭션의 유효성과 순서에 동의하도록 하여 중앙 집중식 기관이나 중개자가 필요하지 않습니다.

. 합의 메커니즘, 데이터 저장 및 복제 방법, 트랜잭션의 무결성과 투명성을 보장하는 암호화 기술을 정의합니다. 신뢰를 촉진하고 중개자를 제거하는 능력을 갖춘 블록체인 프로토콜은 다양한 산업에 혁명을 일으키고 디지털 시대에 우리가 가치와 정보를 교환하는 방법을 변화시킬 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.

웹 실시간 통신(WebRTC) 프로토콜

Web RTC(Web Real-Time Communication)는 웹을 통해 실시간 통신을 가능하게 하는 오픈 소스 프로토콜 및 API(Application Programming Interface) 집합입니다. 이를 통해 웹 브라우저와 모바일 애플리케이션이 직접 P2P 연결을 설정할 수 있으므로 플러그인이나 추가 소프트웨어 설치 없이 사용자 간에 오디오, 비디오 및 데이터 전송이 가능합니다.

WebRTC는 몇 가지 주요 프로토콜을 기반으로 하고 있는데 대표적인 프로토콜로는 피어 간에 오디오 및 비디오 데이터 전송을 담당하는 RTP(Real-Time Protocol)입니다. RTP는 각각 비디오 및 오디오용 VP8 및 Opus와 같은 코덱을 지원하여 시기적절하고 안정적인 미디어 스트림 전달을 보장합니다.

SRTP(Secure Real-Time Transport Protocol)는 WebRTC의 또 다른 중요한 프로토콜입니다. SRTP는 피어 간에 교환되는 미디어 스트림에 종단 간 암호화를 제공하여 데이터의 기밀성과 무결성을 보장함으로써 도청 및 무단 액세스로부터 위협을 방지합니다.

WebRTC에는 광범위한 응용 프로그램과 사용 사례가 있습니다. 실시간 화상 회의 및 협업을 가능하게 하여 사용자가 웹 브라우저 내에서 원활하게 통신할 수 있도록 합니다. 또한 P2P 파일 공유 및 미디어 스트리밍 애플리케이션을 지원함으로써 중앙 집중식 서버 없이 콘텐츠 배포가 가능합니다.

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