모두의 네트워크 - 5장 네트워크 계층 : 목적지에 데이터 전달하기

제 5장, 네트워크 계층 : 목적지에 데이터 전달하기

 

네트워크 계층?

네트워크 간의 통신을 가능하게 하는 것

서로 다른 네트워크에 있는 목적지로 데이터를 전송하기 위해 필요하다.

 

라우터(Router)

• 다른 네트워크로 데이터를 전송하기 위해 필요한 장비
• 목적지가 정해지면, 어떤 경로로 가는 것이 최적의 경로인지 알려주는 기능
• 라우팅(Routing) : 목적지에 어떤 경로로 데이터를 보낼지 결정하는 것
• 라우팅 테이블(routing table)에 경로 정보를 등록/관리한다.
  • 수동 등록 : 소규모 네트워크에 적합
  • 자동 등록 : 대규모 네트워크에 적합
• 네트워크를 분리할 수 있다.
• 컴퓨터가 다른 네트워크로 접속하기 위해 라우터의 IP주소를 설정하는데, 이것을 기본 게이트웨이(Gateway)라 한다. 
• 라우터 간 라우터 정보를 교환하기 위해 라우팅 프로토콜(Routing Protocol)을 사용한다.

 

IP 주소

• Internet Protocol
• 랜에서는 MAC 주소만으로도 통신이 가능하지만, 다른 네트워크에 데이터를 보내기 위해서는 IP주소가 필요하다.
• 어떤 네트워크의 어떤 컴퓨터인지에 대한 정보가 담겨있다.
• 네트워크 계층의 캡슐화 과정에서 IP 헤더를 붙인다.
  • IP 헤더
    
    1. 버전(Version)
    2. 헤더 길이(Header Length)
    3. 서비스 유형(Service Type)
    4. 전체 패킷 길이(Total Length)
    5. ID(Identification, 일련번호)
    6. 조각 상태(Flags)
    7. 조각의 위치(Fragment Offset)
    8. TTL
    9. 프로토콜(Protocol)
    10. 헤더 체크섬(Header Checksum)
    11. 출발지 IP주소(Source IP Address)
    12. 목적지 IP주소(Destination IP Address)
• IP 패킷 = IP 헤더 + 프레임
• IP주소는 ISP(인터넷 서비스 제공자)에게 받을 수 있다.
• 버전
  • IPv4 : 32비트
  • IPv6 : 128비트
• 종류
  • 공인 IP 주소 : 인터넷에 직접 연결되는 라우터나 컴퓨터
  • 사설 IP 주소 : 회사나 가정의 랜에 연결된 컴퓨터
• 10진수로 표시(0~255)하지만, 실제로는 2진수로 되어있다.
• 8비트(옥텟-octet) 단위로 나누어 표시
• 네트워크 ID와 호스트 ID로 나뉜다.
• cmd에 ipconfig 명령어로 IP주소 확인 가능

 

IP 주소 클래스

• 네트워크 ID와 호스트 ID의 크기를 조정하여 네트워크의 크기를 조정할 수 있다.
• 네트워크의 크기는 클래스로 구분한다.
• 클래스 종류
  • A 클래스 : 네트워크 ID - 8bit     호스트 ID - 24bit 
  • B 클래스 : 네트워크 ID - 16bit   호스트 ID - 16bit  
  • C 클래스 : 네트워크 ID - 24bit   호스트 ID - 8bit
  • D 클래스, E 클래스 등

 

라우터의 DHCP 기능

• DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol) : 주소를 자동으로 할당하는 프로토콜
• 공인 IP 주소를 절약할 수 있다.

 

특별한 IP주소

• 네트워크 주소 : 호스트 ID가 10진수로 0
  • 작은 네트워크를 식별하기 위해 사용
• 브로드캐스트 주소 : 호스트 ID가 10진수로 255
  • 네트워크에 있는 컴퓨터나 장비 모두에게 한 번에 데이터를 전송하는 데 사용되는 전용 IP 주소
• 두 주소는  자신의 IP주소로 설정해서는 안된다.

 

서브넷(subnet)

많은 수의 컴퓨터를 가지고 있는 네트워크에, 브로드캐스트 패킷을 전송하면, 네트워크가 혼잡해진다.

이때, 대규모 네트워크를 작은 네트워크로 분할하여 브로드캐스트로 전송되는 패킷의 범위를 좁힐 수 있다. 

이처럼 네트워크를 분할하는 것을 서브 넷팅(subneting)이라고 부르고, 분할된 네트워크를 서브넷(subnet)이라 한다.

 

네트워크 ID + 호스트 ID -> 네트워크 ID + 서브넷 ID + 호스트 ID

(호스트 ID에서 비트를 빌려 서브넷으로 만든다)

 

서브넷 마스크(subnet mask) : 네트워크 ID와 호스트 ID를 식별하기 위한 값

 

프리픽스(prefix) 표기법 : 서브넷 바스크를 슬래시(/비트)로 나타낸다. 

 

 

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참고자료

 

모두의 네트워크

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