Chapter 8. 네트워크의 전체 흐름 살펴보기
LESSON 32. 랜 카드에서의 데이터 전달과 처리
1. 네트워크의 구성
OSI 모델 리마인드
물리 계층 : 데이터를 전기 신호로 변환하는 데 필요하다.
데이터 링크 계층 : 랜에서 데이터를 송수신하는 데 필요하다.
네트워크 계층 : 다른 네트워크에 있는 목적지에 데이터를 전달하는 데 필요하다.
전송 계층 : 목적지에 데이터를 정확하게 전달하는 데 필요하다.
응용 계층(세션 계층과 표현 계층을 포함) : 애플리케이션 등에서 사용하는 데이터를 송수신하는 데 필요하다.
2. 컴퓨터 데이터가 전기 신호로 변환되는 과정
3-way handshake는 완료되어 연결이 확립되었을 경우
컴퓨터 웹 브라우저에 url을 입력 ->
응용 계층에서는 웹 서버에 있는 html 데이터를 얻어야 하므로, HTTP 메시지 생성 후 전송 ->
전송 게층에서 TCP 헤더가 붙음. 여기서 출발지 포트와 목적지 포트가 생성되고, 출발지 포트 번호는 well-known port가 아닌 1025번 이상의 포트 중에서 무작위로 선택된다. 목적지는 http이므로 80 포트가 목적지 포트. TCP 세그먼트 생성 ->
내트워크 계층으로 전달되며 IP 헤더가 붙음. IP 헤더에는 출발지 IP 주소와 목적지 IP 주소가 붙는다. IP 패킷 생성 ->
데이터 링크 계층으로 전달. 이더넷 헤더가 붙음. 이더넷 프레임이라 부름. ->
물리 계층에서 전기 신호로 변환됨. 랜 카드가 전기 신호로 바꿈.
LESSON 33. 스위치와 라우터에서의 데이터 전달과 처리
스위치는 데이터링크 계층에서 데이터를 전기 신호로 변환하여 라우터로 전송한다.
라우터는 데이터 링크 계층에서 이더넷 프레임의 목적지 MAC 주소와 자신의 MAC 주소를 비교한다. 주소가 같으면 이더넷 헤더와 트레일러를 분리하는 역캡슐화를 수행한다. 다음 네트워크 계층에 전달하고, 자신의 라우팅 테이블과 목적지 IP 주소를 비교한다.
목적지 IP 주소의 경로를 알 수 있으므로, 라우팅 가능하다. 현재 LAN IP 주소를 WAN IP 주소로 변경한다. (ex. 192.168.1.10 -> 172.16.0.1)
다음 데이터 링크 계층으로 전달하여 이더넷 헤더와 트레일러를 붙인 후에 물리 계층에서 데이터를 전기 신호로 변환하여 네트워크로 전달
수신측 스위치에서는 전기 신호를 데이터 링크 계층에서 처리하고 웹 서버에 더이터를 전기 신호로 전달
스위치 내에서 대응되는 OSI 계층은 물리 계층과 데이터 링크 계층이다.
라우터 내에서 대응되는 OSI 모델의 계층은 물리 계층, 데이터 링크 계층, 네트워크 계층이다.
LESSON 34. 웹 서버에서의 데이터 전달과 처리
데이터가 전기 신호로 웹 서버에 도착하면, 웹 서버는 데이터 링크 계층에서 역캡슐화를 진행한다. 이더넷 프레임의 목적지 MAC 주소화 자신의 MAC 주소를 비교한 뒤 이더넷 프레임에서 이더넷 헤더와 트레일러 분리.
네트워크 계층에서는 목적지 IP 주소와 웹 서버의 IP 주소가 같은지 확인한 뒤, 주소가 같다면 IP 헤더를 분리하고 전송 계층에 전달.
전송 계층에서는 목적지 포트 번호를 확인하여 어떤 애플리케이션으로 전달해야 하는지 판단하고 TCP 헤더를 분리한 뒤 응용 계층에 전달.
정적 라우팅과 동적 라우팅
라우팅 : 패킷을 목적지 컴퓨터로 보낼 때 최적의 경로를 선택하여 전송하는 것.
정적 라우팅 : 정적 라우팅은 관리자가 미리 라우팅 테이블에 경로를 수동으로 추가하는 방법이다. 목적지까지의 경로를 고정하거나 목적지까지의 경로가 하나로 한정되는 경우에 사용한다.
모든 목적지 네트워크의 정보를 라우터에 알려 줘야 하고, 이걸 관리자가 수동으로 설정해야 하므로 소규모 네트워크에서 사용한다.
라우팅 정보가 교환되지 않아 대역폭에 대한 부담이 적다.
라우팅 정보가 네트워크로 전달되지 않으므로 보안 유지에 좋다.
동적으로 테이블이 변경되지 않으므로 어떤 경로에 장애가 발생해도 다른 경로로 우회할 수 없다. 이때 관리자가 설정을 일일이 변경해야 해서 번거로울 수 있다.동적 라우팅 :
동적 라우팅은 네트워크 변경을 자동으로 감지하여 라우팅 테이블을 업데이트하거나 네트워크 장애가 발생했을 때 라우터끼리 정보를 교환하여 최적의 경로로 전환하는 기능을 한다. 대규모 네트워크에서는 많은 경로를 관리해야 하므로 동적 라우팅 기법으로 라우팅을 한다.
