네트워크 입문 3장

이진우·2024년 7월 20일

데이터 통신 방식

유니캐스트

출발지와 목적지가 1:1로 통신입니다.
대부분의 통신은 유니캐스트 방식을 사용합니다.

브로드 캐스트

1 : 모든통신으로,
동일 네트워크에 존재하는 모든 호스트가 목적지
목적지의 주소가 모두로 표기되어있는 통신 방식입니다.
보통 유니캐스트방식로 통신하기 전, 상대의 정확한 위치 파악을 위해 사용됩니다.

멀티캐스트

1 : 그룹 통신으로,
하나의 출발지에서 다수의 특정 목적지로 데이터 전송
멀티캐스트 그룹주소를 이용하여, 해당그룹이 속한 다수의 호스트로 팻킷을 전송합니다.
주로 실시간 방송이나 증권시세 전송과 같은 단방향으로 다수에게 같은 내용을 보낼때 사용됩니다.

애니 캐스트

1 : 1 통신이지만, 다수의 동일그룹중 가장 가까운 호스트에서 응답
주소가 같은 호스트들 중에서 가장 가깝거나 효율적으로 서비스가 가능한 호스트와 통신하는 방식입니다.
최종 통신은 애니캐스트와 유니캐스트가 동일하지만, 통신할 수 있는 후보자가 다르다는게 차이점입니다.

BUM 트래픽

B(Broadcast), U(Unkonwn Unicast), M(Multicate) 을 지칭하는 용어로 B, U, M 은 서로 다른 종류의 트래픽이지만, 네트워크에서의 동작은 비슷합니다.

언노운 유니캐스트는 유니캐스트 기능과 같이 목적지의 주소는 명확히 표시되어 있지만,
네트워크에서 동작할 때 스위치가 목적지에 대한 주소를 학습하지 못했을 경우 패킷을 모든 포트로 전송 한 후 목적지에 도달 하기때문에 동작 방식이 브로드캐스트에 가깝습니다.
결국 모든 목적지에 찔러보고, 찾은 후 목적지가 아닌 패킷은 버립니다.

2계층

MAC 주소

MAC는 (Media Access Control) 의 줄임말로
2계층 에서 통신을 위해 네트워크에 할당된 고유 식별자입니다.

MAC 주소는 변경할 수 없도록 하드웨어에 고정되어 출하되므로 네트워크 마다 다른 주소를 가지고있습니다.

MAC 주소는 12자리로 표현됩니다. 48비트의 MAC 주소는 앞쪽 24비트와 뒷쪽 24비트로 나누어 구분합니다.
앞에 24비트는 네트워크 제조업체가 몇개의 주소풀을 주고 각 제조업체가 풀안에서 자체적으로 할당한 제조사코드(Vender Code) 인 "OUI" 라 불리고,
뒤에 24비트는 제조업체가 자체적으로 할당하는 "UAA" 로 나누어집니다.

이처럼 네트워크가 생산될 때 하드웨어적으로 정해져 나오므로 MAC 주소를 BIA (Burned-In Address) 라고도 부릅니다.

MAC 주소 동작

NIC에 출발지 MAC 주소와 목적지 MAC 주소를 가지고 있고, 전기신호가 들어오면 패킷으로 변환하여 목적지 MAC 주소를 확인하여 자신이 가지고있는 목적지 MAC 주소와 패킷에 목적지 MAC 주소가 같으면 상위 계층으로 값을 넘겨줍니다.
만약 다를 경우 패킷을 폐기됩니다.

MAC 주소 변경

MAC 주소는 BIA 상태로 NIC 에 할당 되어있습니다.
일반적으로 ROM 형태로 고정되어 출하되므로 NIC 에 고정된 MAC 주소는 변경이 어렵습니다.
하지만 여러가지 방법을 이용해서 변경된 MAC 주소로 동작시킬수 있습니다.

3계층

IP 주소

주로 IP 주소는 32비트인 IPv4 주소를 사용합니다. IPv4, IPv6 두 체계가 사용되고 있습니다,
IPv4는 8비트 단위를 하나의 옥텟이라고 부른다. 각 옥텟은 .점으로 구분하며 10진수로 표기한다. 하나의 옥텟은 8비트이기 때문에 00000000 ~ 11111111 -> 0 ~ 255 까지 사용할 수 있습니다.

IP 주소는 네트워크 주소와 호스트 주소 두 부분으로 나뉜다.

네트워크 주소
호스트들을 모은 네트워크를 지징하는 주소. 네트워크 주소가 동일한 네트워크를 로컬 네트워크라고 합니다.
호스트 주소
하나의 네트워크 내에 존재하는 호스트를 구분하기 위한 주소.

클래스풀

보시면 A클래스는 첫번째에 옥텟에 네트워크 주소와 호스트 주소를 나누는 구분자가 있고,
B클래스는 두번째 옥텟에, C클래스는 세번째 옥텟에 구분자가 있습니다.
이때 이 구분자를 서브넷 마스크라 불립니다.

또한 IP 주소가 도입한 이 클래스 개념은 다른 고정된 네트워크 주소체계에 비해 주소를 절약할 수 있다는 장점이 있습니다.
A클래스에는 네트워크 주소부분이 한개이니 옥텟마다 8비트니까 2^8개의 네트워크 주소와 2^24개의 호스트의 주소를 갖게 되고, 비트단위로 표현하면 네트워크의 범위 중심인 /8 로 표현합니다.
B클래스의 호스트와 네트워크 주소를 2^16개를 가지고, 비트단위 표현은 /16이고 ,
C클래스는 네트워크가 2^24개, 호스트가 2^8개를 가지게되고, 비트단위 표현은 /24입니다.