네트워크 계층 : 목적지에 데이터 전달하기

LESSON 17. 네트워크 계층의 역할

데이터 링크 계층의 역할 : 네트워크 기기 간에 데이터를 전송하고 물리 주소를 결정한다. 같은 네트워크에 있는 컴퓨터로는 데이터 전송이 가능하지만, 다른 네트워크 환경으로 데이터 전송 불가

네트워크 계층의 역할 : 네트워크 간의 통신을 가능하게 만드는 것.

LAN에서는 MAC 주소만으로 통신이 가능하지만 다른 네트워크와 통신하기 위해서는 IP 주소가 필요하다.

라우팅 : 해당 목적지로 데이터를 어떤 경로로 보낼지 결정하는 것

라우터는 라우팅을 해주는 장비이며, 라우팅 테이블을 저장해서 경로 정보를 등록하고 관리함.

IP(Internet Protocol)?

IP 헤더에서는 데이터를 정확하게 전달하기 위해 필요한 정보가 포함되어 있다.
네트워크 계층에서 캡슐화할 때 IP헤더가 추가되며 이렇게 만들어진 프레임을 IP 패킷이라 한다.

LESSON 18. IP 주소의 구조

IP 주소는 ISP로부터 받을 수 있다.
IPv4는 총 32비트로 구성. 더 많은 IP 주소가 필요해지자, IPv6를 만들게 되었음. IPv6는 128비트로 구성
공인 IP 주소는 인터넷에 직접 연결되는 컴퓨터나 라우터에 할당.
사설 IP 주소는 회사나 가정 랜에 할당
공인 IP 주소를 할당 받은 네트워크 내에서는 DHCP 기능을 활용하여 사설 IP 주소를 자동으로 할당.

네트워크 ID는 어떤 네트워크인지 나타내고, 호스트 ID는 해당 네트워크의 어느 컴퓨터인지 나타냄.

LESSON 19. IP 주소의 클래스 구조

IP 주소는 네트워크의 규모에 따라 A - E 클래스로 구분한다.

A 클래스 :
하나의 네트워크가 가질 수 있는 호스트 쑤가 제일 많은 클래스
IP 주소를 32자리 2진수로 표현했을 때, 제일 앞자리 수가 항상 0인 경우
<공인 IP 주소의 범위>
1.0.0.0 - 127.255.255.255
<사설 IP 주소의 범위>
10.0.0.0 - 10.255.255.255
처음 8비트 : 네트워크 ID
나머지 24 비트 : 호스트 ID
0xxxxxxx xxxxxxxx xxxxxxxx xxxxxxxx
-------- --------------------------
네트워크ID	호스트 ID

B 클래스 :
반드시 10으로 시작.
<공인 IP 주소의 범위>
128.0.0.0 - 191.255.255.255
<사설 IP 주소의 범위>
172.16.0.0 - 172.31.255.255
처음 16 비트 : 네트워크 ID
나머지 16 비트 : 호스트 ID
10xxxxxx xxxxxxxx xxxxxxxx xxxxxxxx
 ---------------   ---------------
     네트워크ID	       호스트 ID

C클래스 : 
반드시 110으로 시작
<공인 IP 주소의 범위>
192.0.0.0 - 223.255.255.255
<사설 IP 주소의 범위>
192.168.0.0 - 192.168.255.255
처음 24 비트 : 네트워크 ID
나머지 8 비트 : 호스트 ID
110xxxxx xxxxxxxx xxxxxxxx xxxxxxxx
 ------------------------   ------
         네트워크ID	    호스트 ID

LESSON 20. 네트워크 주소와 브로드캐스트 주소의 구조

네트워크 주소 : 호스트 ID가 10진수로 0인 주소
전체 네트워크에서 작은 내트워크를 식별하는데 사용한다.
호스트 ID가 0이 되면 전체 네트워크의 대표 주소가 된다

브로드캐스트 주소 : 호스트 ID가 10진수로 255인 주소
네트워크에 있는 컴퓨터나 장비 모두에게 한번에 데이터를 전송하는데 사용하는 전용 IP 주소

LESSON 21. 서브넷의 구조

서브네팅 : 네트워크를 분할하는 것
서브넷 : 분할된 네트워크
세브네팅은 호스트 ID에서 비트를 분할하여 사용한다.
서브네팅시 네트워크ID, 서브넷 ID, 호스트 ID의 구분이 어려워진다. 이 때 서브넷 마스크라는 값을 사용한다.

A 클래스
255.0.0.0
prefix 표기법 : /8

ex) 서브넷 마스크가 255.255.255.240이다?
255.255.255.xxx -> C클래스이다.
그렇다면 XXX가 서브네팅에 사용된 비트임.
그렇다면 240 -> 11110000 이므로, 1111부분이 서브넷임.

LESSON 22. 라우터의 구조

라우터는 네트워크를 분리할 수 있음.
반면 허브나 스위치는 네트워크를 분리할 수 없음.

1번이 4번에 접속하기 위해서는 ...
라우터의 IP 주소를 설정해야 한다. Why? 다른 네트워크로 데이터를 보낼 때 어디로 전송해야 하는지 알지 못한다. 그래서 네트워크의 출입구를 지정하고, 일단은 라우터로 데이터를 전송한다.

라우팅 : 경로 경로 정보를 기반으로 현재의 네트워크에서 다른 네트워크로 최적의 경로를 통해 데이터를 전송한다.
라우팅 테이블 : 이 경로 정보가 등록되어 있는 테이블

소규모 네트워크의 경우 수동으로 등록
대규모 네트워크의 경우 자동으로 등록

라우터 간에 라우팅 정보를 교환하기 위한 프로토콜을 라우팅 프로토콜이라 한다.