https://goodmilktea.tistory.com/90?category=823364
OSI 7계층
7계층으로 나누는 이유
- 통신이 일어나는 과정을 알 수 있고
- 특정 계층에서 이상이 생기면, 그 계층만 수정할 수 있기 때문이다
물리 계층
데이터를 전기적 신호로 변환해서 주고 받는 기능을 수행하는 계층
- 데이터 전송의 역할만 수행하는 계층이다.
- 리피터, 케이블, 허브
데이터 링크 계층
물리계층으로 송수신되는 정보를 관리하고 이를 안전하게 전달되도록 도와주는 기능을 수행한다.
- mac 주소를 통해 통신한다.
- frame에 mac 주소를 부여하고 오류검출, 오류제어, 재전송, 흐름제어를 진행한다.
mac 주소
https://tyeolrik.github.io/network/2017/02/14/Networking-4-Data-Link-Layer.html
- 데이터 링크 계층에는 ethernet 프로토콜이 존재하는데, 이 계층은 ethernet 장치를 위한 표준 주소 지정 시스템을 제공한다.
- 표준 주소 지정 시스템이 바로 물리적 주소인 MAC(Media Access Control) 주소이다.
xx:xx:xx:xx:xx:xx형식의 6바이트로 이뤄져있으며 전세계에서 유일한 주소이다.
어떻게 특정한 mac주소로 데이터를 보낼 수 있을까?
- ip 주소는 네트워크 계층에서 사용하는 주소로, 인터넷 상에서 서로를 식별할 수 있는 식별자이다.
- 데이터 링크계층의 송/수신자가 직접적으로 연결되어있다면 ip주소로 본인의 위치를 알릴 수 있지만
일반적으로 송/수신자는 랜선으로 연결되어있지 않고 라우터와 서버로 연결되어있다.
그렇기 때문에 송신자는 수신자에게 직접 데이터를 보낼 수 없고, 라우터를 통해 보내주어야 한다.- 데이터링크 계층의 주소는 수신자의 개수에 따라 3가지 종류가 있다.
유니캐스트 (1대1): 해당 mac주소를 가진 곳으로만 전달멀티캐스크 (1대다): 특정 범위에서만 사용가능브로드캐스크 (1대 전체): 프레임을 모든 기기에 전달- 정리하면
송/수신자 사이에는 수많은 서버,라우터가 있다. 데이터를 직접 전달할 수 없기 때문에 라우터를 통해 수신자에게 데이터를 보낸다.
0,1로 이뤄진 전기적 신호는 IP가 아닌 MAC주소를 따라 흐른다.
그렇기 때문에 수신자로 향하는 경로 중간에 있는 노드들의 mac주소가 필요하다.
이 때 유용한 프로톨이 ARP 이다.ARP 프로토콜
네트워크 상에서 IP 주소를 MAC주소로 대응하는데 사용되는 프로토콜이다.
ARP 프로토콜을 통해 서로의 IP 주소와 MAC주소를 알 수 있으므로 특정 IP로 데이터를 전송할 때 그 주소에 대응되는 MAC주소로 보낼 수 있다.
프레이밍
- 데이터링크 계층은 데이터를 네트워크 전송방식에 맞게 단위화 (framing)해서 그 단위들을 전송한다.
- 프레이밍이란
각각의 노드(송/수신자, 라우터, 스위치 등)에서 다음 노드로 데이터를 보낼 때, 네트워크 계층에서 받은 데이터그램을 캡슐화하는 작업이다.- 캡슐화된 틀을 프레임이라고 한다.
흐름제어
- 송신자와 수신자의 처리 속도의 차이를 해결하기 위한 제어이다.
- 송신측이 수신측의 데이터처리 속도보다 빠른 속도로 데이터를 보내면
수신측의 buffer가 점점 길어지게 된다.
buffer의 길이에는 제한이 있으며, 가득차게 되면 저장할 수 없게 되고, 이는 데이터 손실을 야기한다.- 위와 같은 데이터 손실의 발생을 막기 위해서
수신측은 송신측에 "그만 보내/천천히 보내"라는 피드백을 보낼 수 있다. (이게 흐름제어)
흐름제어 기법
http://commlab.chungbuk.ac.kr/lab/lab2/inform/inform_06.PDF
- 정지-대기 기법 (stop and wait)
송신장치에서 하나의 프레임을 한번에 전송하는 방식이다
수신장치로부터 ack 신호를 받을 때까지 다음 프레임을 보낼 수 없는 방식이다.- 윈도우 슬라이딩 기법 (Window Sliding)
한번에 여러개의 프레임을 보낼 수 있는 방식이다.
수신측에 n개의 프레임에 대한 버퍼를 할당하고,
송신측에서 수신측의 ack를 기다리지 않고 n개의 프레임을 보내는 방식이다.
- 송수신의 흐름을 위해 각 프레임에 sequence number를 부여한다.
수신측에서 기대하는 다음 프레임의 시퀀스 넘버를 포함하는 ack를 송신측에 보내어 계속 받을 수 있는 프레임 번호를 알려준다.
오류제어
- 여러가지 원인(전원, 주파수 혼란, 감쇠, 잠음 등) 에러로 인해 전송된 데이터에 발생할 수 있는 오류를 감지하고 처리하는 제어이다.
오류제어 방식
- 후진 오류 수정방식 (backward error correction)
오류 발생시 재전송을 요구하는 방식이다.
- 송신측에서 수신측으로 데이터 전송시 오류를 검출할 수 있는 부가정보를 함께 전송한다.
수신측은 그 정보를 이용하여 오류를 검출하고, 발생여부를 확인하여 데이터 재전송을 요구하게 된다.- 후진 오류 수정방식에는
오류의 검출방식과재전송 기법이 필요하다.- 오류의 검출 방식의 종류
패리티 검사: 송신측에서 전송될 프레임에 오류검출을 위한 패리티비트를 전송한다. 수신측에서 수신된 문자의 비트와 이 패리티 비트를 합하여 1의 총계를 계산하는 방식
블록합 검사: 패리티 검사의 단점을 보완한 방식으로, 각 문자당 패리티 체크 비트와 전송 프레임의 모든 문자들에대한 패리티 문자를 함께 전송한다.
순환 잉여 검사: 오류가 한번에 많이 발생하는 블록합 검사의 단점을 해결할 수 있는 방식이다. 즉, 집단 오류를 해결하기 위한 오류제어 방식이다.- 오류 검출 후 재전송 방식 (ARQ)
정지-대기 ARQ 방식: 송신측에서 한번에 한개의 프레임을 송신하고 수신측에서 수신된 해당 프레임의 오류 유무를 판단하여 송신측에 ACK 또는 NAK으로 응답하는 방식이다.
송신측은 ACK,NAK을 받기 전까지 다음 프레임을 송신할 수 없다.
연속 ARQ 방식: 정지-대기 ARQ와 달리 전송 효율을 증대시키기 위해 ACK에 관계 없이 계속 프레임을 전송하는 방식이다.
- 전진 오류 수정방식 (forward error correction)
오류 발생시 재전송이 불필요한 방식이다.
- 데이터 송수신시 데이터 비트에 잉영 비트를 추가하여
오류의 유무를 검출하고 이를 재전송 요구 없이 수신측에서 자체적으로 수정하는 방식이다.- 오류율이 낮을 경우에 효과적이지만 잉영 비트를 추가하기 때문에 전송 효율이 다소 떨어진다.
네트워크 계층
데이터를 목적지까지 안전하고 빠르게 전달하는 기능(라우팅)을 담당한다.
데이터 링크 계층의 기능을 이용하여 네트워크 시스템 상호간 데이터를 전송할 수 있도록 경로배정, 중계기능, 흐름제어, 오류제어 기능을 수행하는 계층이다.
- 라우터를 통해 이동할 경로를 선택하여 IP 주소를 지정하고
해당 경로를 따라 패킷을 전달해준다. - 라우팅, 흐름제어, 오류제어, 세그먼테이션 등을 수행한다.
라우팅
https://goodmilktea.tistory.com/92
- 송신측에서 목적지까지 데이터 패킷이 거쳐가는 최적의 경로를 선택하여 배정하는 기능이다.
라우터
라우팅 기능을 수행하는 장치이다.
라우팅 정보를 참조하여 경로를 설정하고, 데이터 패킷을 중계하여 서로 다른 네트워크들을 연결한다.
라우팅 테이블의 내용에는
네트워크 주소 (목적지 주소), 메트릭 (목적지까지의 소요비용), 다음 라우터/게이트웨이 정보, 인터페이스 등이 있다.
프레임과 데이터 패킷
- 프레임
데이터 링크 계층(2계층)에서 전송되는 단위이다.
전송 프레임에는 상위계층에서 보낸 데이터에 오류를 확인하는 checksum, 송수신 host의 주소, 기타 프로토콜에서 사용하는 제어 코드 정보가 담겨있다.
프레임을 전송받은 host는 checksum 에러를 확인하고, 에러 및 변형등의 오류를 체크한다. 에러 검출시 재전송을 요구하여 복구 과정을 거친다.
- 데이터 패킷
네트워크 계층(3계층)에서 네트워크를 통해 전송될 때 L3 스윛, 라우터 등에 의해 전달되는 전송 단위이다.
프레임과 데이터 패킷의 차이
https://ict-story.tistory.com/39
프레임과 데이터 패킷은 데이터를 전송할 때 사용되는 컨테이너로
LAN, WAN 구간을 오가며 비슷한 기능을 수행한다.
하지만 프레임과 데이터 패킷은 정보를 포장하는 방법이 다르며
정보를 전달하는 목적지가 다르다.
- 프레임
프레임은 데이터를 담는 컨테이너로
동일 네트워크 상의 정보만 가지고 있다. 이를 payload라고 한다.
프레임은 TCP/IP 2계층에서 네트워크 인터페이스 디바이스에서 생성된다.
L2 스위치는 프레임의 목적지 주소의 포트를 ARP table을 참조하여 프레임을 전달한다.
ARP table을 참조하여 얻은
목적지 주소가 만약 목적지 디바이스라면 바로 전달하고
목적지 주소가 다른 스위치의 주소라면 해당 스위치의 ARP table을 참조하여 최종 목적지가 디바이스가 될 때까지 이를 반복한다.
- 데이터 패킷
프레임을 다른 네트워크로 전달하기위해서 패킷이라는 봉투에 담는다.
데이터 패킷은 서로 다른 LAN 네트워크끼리 데이터를 주고받을 때 사용되는 단위를 말한다.
L3 스위치가 L2스위치로부터 정보를 전달받는다. L3스위치는 이 정보를 다른 네트워크에 있는 목적지로 전달한다.
목적지에서 데이터 패킷을 전달받으면 해당 네트워크 상의 L2 스위치가 ARP table을 참조하여 다음 목적지로 전달하게 된다.
이와 같은 방식으로 서로다른 네트워크 간 데이터 전송이 완료된다.
라우팅 기법의 분류
https://bignet.tistory.com/26?category=650460
- 정적 라우팅 기법
- 라우팅 정보를 네트워크 관리자가 수동으로 입력하는 기법으로
입력된 라우팅 정보가 재입력되기 전까지 이전의 값이 변하지 않는다.- 네트워크 규모가 커지면 입력정보량이 늘어난다.
- 네트워크 정보의 변경 시, 그 내용을 모든 라우터들에게 알려줘야 한다.
- 동적 라우팅 기법
- 라우팅 정보를 인접한 다른 라우터들과 자동으로 교환하여 라우팅 테이블을 자동으로 작성하는 방법이다.
- 디폴트 라우팅 기법
- 디폴트 라우터를 설정하여
라우팅 테이블에 등록되어있지 않은 주소를 갖는 패킷들을
디폴트로 지정된 경로로 전송하도록 하는 기법이다.
라우팅 프로토콜 영역에 따른 분류
- AS (Autonomous System; 자치 시스템)
동일한 라우팅 프로토콜을 사용하는 네트워크이다.- IGP, EGP
네트워크의 규모가 커지면서 네트워크 정보의 급증으로 관리가 어려워지게 되었다. 그래서 효율적인 네트워크 관리를 위해 개발된 라우팅 프로토콜들이다.
- IGP (Interior Gateway Protocol; 역내 게이트웨이 프로토콜)
자치 시스템 내부의 라우터들끼리 라우팅 정보를 교환하는데 사용하는 라우팅 프로토콜이다.
- RIP
- IGRP
- OSPF
- EGP (Exterior Gateway Protocol; 역외 게이트웨이 프로토콜)
자치 시스템 상호간에 라우팅 정보를 교환하는데 사용되는 프로토콜이다.
- EGP
- BGP
거리벡터 알고리즘
- 각 라우터가 인접한 라우터와 경로설정 네트워크 구성, 장치 배치에 대한 정보(라우팅 테이블)를 교환하는 구조이다.
- 네트워크 지연시간, 대역폭, 신뢰성, 부하율을 고려하여 라우팅의 메트릭(목적지까지의 소요 비용) 값을 설정한다.
- 교환되는 정보가 거리정보뿐이므로 단순하지만, 장애의 원인을 알아내기 어렵다
링크상태 알고리즘
- 거리벡터 라우팅 프로토콜의 단점을 해소하기위해 개발되었다
라우터가 먼저 각각 독립된 네트워크 영역에 관한 정보를 다른 모든 라우터에게 전달하는 구조이다.- 장점
라우팅 정보가 변경될 경우에 바뀐 라우팅 정보만 전파시키므로
네트워크 트래픽 발생량을 현저히 줄일수 있기 때문에
규모가 큰 네트워크에서 사용이 가능하다.- 단점
복잡한 구조로 경로설정이 구현되기 때문에 주소 배분이나 장치 설정의 어려움이 발생한다.
여러가지 라우팅 프로토콜
IGP
- OSPF (Open Shortest Path First) 라우팅 프로토콜
- 동일한 AS(도메인) 내에서 사용되는 IGP(역내 게이트웨이 프로토콜)이다.
RIP의 문제점을 해결하기위해 설계된 링크상태 프로토콜이다.- 모든 라우터가 토폴로지에 대한 모든 정보를 가지고 있다.
- RIP (Routing Information Protocol)
- 거리벡터 라우팅 기법을 사용하는 프로토콜이다.
- 하나의 라우터의 라우팅 정보를 다른 라우터에 주기적으로(30초) 전송한다.
- hop수의 제한이 있기에 소규모, 중간규모의 네트워크에 적합하다.
- RIPv2
- RIP의 단점을 보완한 프로토콜이다.
- 인증 메커니즘을 제공하고, 인터넷 전체에 VLSM을 사용할 수 있도록 보완하였다.
- 멀티캐스트 기능을 통해 정보를 교환한다. (한번의 송신으로 여러 특정 컴퓨터에 동시에 전송이 가능하다)
EGP
- EGP (Exterior Gateway Protocol)
- 경로 제어 정보를 교환하는 두 IP 라우터가 서로 다른 AS에 속할 경우 역외 환경이라고 한다.
- EGP 프로토콜은 역외 환경에서 라우터가 도착 가능성 정보를 다른 AS에 알리기 위해 사용하는 프로토콜이다.
- 다른 AS에 속한 라우터에 경로에 관한 정보를 정기적으로 교환한다.
- BGP
- 인터넷 규모가 확장될 수록 라우팅 순환 문제가 있는 EGP의 단점을 해결하기위해 링크상태 프로콜인 BGP가 등장했다.
- EGP는 네트워크의 도착 가능성을 알리지만
BGP는 가중치 개념을 통해 우선순위를 추가하였다.- 초기에 BGP 라우터가 상대와 연결될 때 자신의 전체 경로 테이블 내용을 교환하고
그 이후에는 변화된 내용만 교환한다.
즉, 특정 목적지에 대한 모든 경로 정보를 가지고 있고, 경로 갱신시에 최적의 경로만 전송한다.
네트워크 계층의 서비스 종류
- 연결형 네트워크 서비스
- 연결 설정 -> 데이터 전송 -> 연결 해제라는 3단계를 거쳐 데이터통신을 수행한다.
- 데이터의 순서제어, 흐름제어 과정이 간단하여 대량의 데이터를 연속적으로 전송하는데 효율적이다.
- 비연결형 네트워크 서비스
- 논리적 데이터통신 회선을 설정하지 않고
프로토콜 데이터 단위 (PDU)를 전송하는 방식이다.- 데이터에 대한 제어기능을 갖지 않는다.
그 대신에 네트워크 계층에 다른 통신 네트워크와의 상호 연결이 용이하고 기능 간략화가 가능하다.
전송 계층
TCP, UDP 프로토콜을 통해 통신을 활성화 한다.
프로그램들이 정보를 전송할 수 있도록 해준다.
- 포트를 열어 응용프로그램들이 데이터를 전송할 수 있게 한다.
만약 데이터가 온 경우, 전송계층에서 해당 데이터를 하나로 합쳐 5계층으로 전달한다. - 종단간의 사용자들이 신뢰성있는 데이터를 주고받을 수 있게 해주고
상위 계층들이 데이터 전달의 유효성, 효율성에 대해 생각하지 않도록 부담을 덜어준다. - 시퀀스 기반의 오류 제어 방식을 사용한다.
- 전송 계층은 특정 연결의 유효성을 제어하고
일부 프로토콜은 상태 개념이 있다 (stateful)
그리고 연결 기반이다. (connection oriented)
연결기반이라는 의미는 전송 계층이 패킷들의 전송이 유효한지 확인하고
전송에 실패한 패킷들을 다시 전송한다는 것을 의미한다.
전송계층 프로토콜
- tcp
- udp
tcp 프로토콜
- 양종단 host 내 프로세스 상호간에 신뢰적인 연결지향성 서비스를 제공한다.
- 신뢰적인 정보 전송을 보장하기 때문에, 어플리케이션 구현의 부담이 줄어든다.
- 특징1 : 신뢰성이 있다
패킷 손실, 중복, 순서 바뀜이 없도록 보장한다.
TCP 하위 계층인 IP 계층의 신뢰성 없는 서비스에 대해 다방면으로 신뢰성을 제공한다.- 특징2 : 연결 지향적이다.
연결 관리를 위해 연결 설정과 연결 해제가 필요하다.
양단간의 어플리케이션/프로세스는 tcp가 제공하는 연결성 회선을 통해 서로 통신한다.
udp 프로토콜
- 신뢰성이 낮은 프로토콜로 완정성을 보장하지 않지만
가상회선을 확립할 필요가 없기에 유연하고 효율적으로 응용 데이터를 전송할 수 있다.- 특징1 : 비연결성, 비신뢰성, 순서화되지 않은 데이터그램 서비스 제공
메시지가 제대로 도착했는지 확인하지 않고
수신된 메시지의 순서를 맞추지 않고
흐름 제어를 위한 피드백이 없고
checksum을 제외하고는 특별한 오류 검출, 오류 제어 기능이 없다 (udp를 사용하는 프로그램 쪽에서 오류 제어 기능을 스스로 갖추어야 한다.)
하지만 논리적 가상회선 연결이 필요없는 데이터그램 지향의 프로토콜이다. (비연결접속상태에서 통신이 이뤄진다.)- 특징2 : 실시간 응용 및 멀티캐스팅 가능
빠른 요청과 응답이 필요한 실시간 응용에 적합하다. (스트리임)
여러 다수 지점에 전송이 가능하다 (멀티캐스팅)- 특징3 : 헤더가 단순하다
TCP처럼 16비트의 포트 번호를 사용하지만
헤더는 8비트의 고정크기만 사용한다.
그러므로 헤더 처리에 시간과 노력을 요하지 않는다.
세션 계층
- 데이터가 통신하기 위한 논리적 연결을 담당한다.
- TCP/IP 세션을 만들고, 없애는 책임을 지닌다.
- API, Socket
- 서로 다른 컴퓨터에서 동작하는 두개의 응용 계층 프로토콜 개체가 데이터를 전송하는데 필요한 대화를 관리하고 조정한다.
- 응용 계층 프로토콜 개체간 대화 채널을 설정하고 해제하는 수단을 제공한다.
- 장애 발생시 마지막 검사 위치 이후의 데이터만 재전송하도록 한다. (대화 중단 시점을 다시 연결해주는 부가적 서비스를 제공)
표현 계층
- 데이터 표현에 대한 독립성을 제공하고
암호화하는 역할을 수행한다.- 파일 인코딩, 명령어 포장, 압축, 암호화 기능을 제공
- JPEG, MPEG
- 사용자가 자신이 사용하는 데이터의 표현형식을
전송형식과 무관할 수 있도록 하는 환경을 제공한다. (데이터의 표현형식에 종속되지 않은 전송환경을 제공)
응용 계층
- 최종 목적지로, 응용 프로세스와 직접 관계하여 일반적인 응용 서비스를 수행한다.
- 사용자 인터페이스, 전자우편, 데이터베이스 관리 등의 서비스를 제공한다.
- 자원 결정, 구문 확인 기능,
응용 프로그램/프로세스 간의 인터페이스,
데이터 통신을 위한 기본적 응용 기능을 제공한다.
라우터와 스위치 차이
https://ko.gadget-info.com/difference-between-router
라우터와 스위치는 모두 네트워킹 연결 장치이다.
라우터
패킷이 대상에 도달할 수 있도록 가장 작은 경로를 선택하는데 사용된다
- 독립적 2개의 LAN 또는 2개의 WAN 또는 독립적 LAN & WAN과 같은 다른 네트워크를 연결하는데 사용됨
- 라우터의 주요 목적은
패킷이 목적지까지 가는데 존재하는 경로들 중 가장 짧은 경로를 선택하는 것이다.- 라우터는 물리적 계층, 데이터링크, OSI의 네트워크에서 작동한다.
- 라우터의 라우팅 기법
- 비적응 라우팅
패킷의 최단 경로가 선택되면
라우터는 해당 경로를 통해서만 해당 대상에 대한 모든 패킷을 보낸다.- 적응 라우팅
라우터는 각 패킷에 대한 새로운 경로를 선택할 때마다 가장 짧고 비용이 적은 경로를 계산하는 라우팅 알고리즘을 통해 선택한다. (라우팅 알고리즘 종류 : 거리벡터 라우팅, 링크상태 라우팅, 다익스트라)
스위치
도착한 패킷을 저장하고
이를 처리하여 목적지 주소를 판별하고
해당 패킷을 특정 대상으로 전송한다.
- 여러 장치를 연결하여 근거리 통신망 LAN을 형성한다.
그렇기 때문에 도착한 패킷을 특정 장치로 전달하는 것은 스위치의 책임- 스위치는 패킷을 수신한다.
수신한 패킷의 목적지 주소를 확인하고
링크가 비어있다면 그 목적지로 나가는 링크로 패킷을 전달한다.- 데이터 링크 계층, 네트워크 계층에서 작동한다.
- 스위치의 분류
- store and forward 스위치 (저장 및 전달 스위치)
이 스위치에 패킷이 도달하면
패킷의 모든 프레임이 도착할 때까지 프레임을 버퍼에 저장한다.- cut-through 스위치
이 스위치에 패킷이 도착하면
패킷의 목적지 대상 주소가 공개되자마자 패킷을 전달한다.- 패킷을 특정 장치에만 전달한다.
라우터와 스위치의 기본적 차이점
게이트웨이란
https://brownbears.tistory.com/195
게이트웨이
현재 사용자가 위치한 네트워크에서 다른 네트워크로 이동하기 위해 반드시 거쳐야 하는 거점을 의미한다. (자동차 입장에서 고속도로로 진입하기 위한 돌케이트와 유사한 개념)
- 프로토콜이 다른 네트워크 상의 컴퓨터들이 서로 통신하기 위해서 두 프로토콜을 적절하게 변환이 필요하다. 그 변환을 해주는게 게이트웨이이다. (통역사)
- 게이트웨이는 하드웨어 형태로 제공된다.
- 게이트웨는 라우터와 동일한 개념으로 이해할 수 있다 (라우터는 서로 다른 네트워크를 연결한다는 부분에서 게이트웨이와 유사하다. 게이트웨이는 라우터보다 더 포괄적인 개념이다)
- 인터넷 유무선 공유기는 첫번째 게이트웨이이다. (사용자의 컴퓨터의 네트워크와 인터넷을 연결해준다. -> 로컬 네트워크의 통신 프로토콜과 인터넷의 통신 프로토콜이 다르다)
게이트 웨이가 없다면
- 로컬 네트워크 구역내에서는 IP주소와 서브넷마스크만 있어도 주변 컴퓨터와 통신이 가능하다.
게이트웨이는 로컬 컴퓨터를 인터넷에 연결하기 위해서 필수적이다
다른 네트워크와 통신하기 위해서는
(인터넷을 연결하기 위해서)
IP 주소, 서브넷마스크, 게이트웨이 주소
이 세가지를 정확하게 설정해야한다.
- 게이트웨이도 중복되지 않은 IP주소가 필요하다.
게이트웨이의 IP주소는 해당 네트워크 내의 컴퓨터에 할당된 IP주소중 끝자리만 다른 형태이다. (컴퓨터의 IP주소가 123.123.123.123 이라면 게이트웨이의 IP주소는 123.123.123.1 과 같은 형태이다. 대부분 끝자리를 1로 지정)
라우터와 게이트웨이 차이
요즘에는 라우터와 게이트웨이 기능이 같이 있는 장비를 많이 사용한다.
라우터
서로 다른 LAN, WAN 또는 2개의 LAN, 2개의 WAN을 연결하는데 사용된다
- 주요 기능
올바른 주소로 데이터 패킷을 전달을 보장한다.- 동적 라우팅 (다이나믹 라우팅)을 보장한다.
게이트웨이
프로토콜이 다른 네트워크를 연결하는데 사용된다.
- 주요기능
서로 다른 프로토콜을 사용하는 네트워크를 연결하는 역할을 수행한다.- 동적 라우팅을 보장하지 않는다.
동적 라우팅
동적 라우팅이란
네트워크 정보를 프로토콜을 이용하여 동적으로 학습하고 유지하는 방식을 의미한다.
- 라우팅 프로토콜은 다양하고 방식이 서로 다르다
-> 관리하고 있는 네트워크 구성에 따라 적절한 프로토콜을 선택해줘야 한다.- 라우팅 프로토콜은 두 가지이다.
- AS 내에서 사용하는 IGP
- IGP는 동작 방식에 따라 나뉜다.
- 거리 벡터 방식
- 링크 상태 방식
- Advanced Distance Vector 방식 (거리 벡터 방식 + 링크 상태 방식)
- AS 사이에서 사용하는 EGP
AS (Autonomous System)
자율 시스템이라고 하며
쉽게 말해 동일한 라우팅 정책을 사용하는 그룹을 의미한다.
- 각각의 AS는 구분될 수 있는 번호인 ASN을 가진다.
ASN은 EGP 라우팅에서 사용한다.- 같은 AS 내에서 사용되는 프로토콜(IGP)로는
RIP, IGRP, OSPF가 있다- 서로 다른 AS를 연결할 때 사용되는 프로토콜(EGP)로는
BGP, EFP, IDRP 등이 있다.
거리 벡터 방식
거리와 방향을 기준으로 최적 경로를 탐색하는 라우팅 프로토콜이다.
- 네트워크의 전체적 토폴로지를 파악하지 않고 이웃 장치로부터 받은 거리,방향 정보를 통해 패킷을 전달할 방향을 결정하는 방식이다.
- 잘못된 경로로 학습할 경우 통신이 제대로 이뤄지지 않을 가능성이 크다
거리 벡터 프로토콜 특징
- 라우팅 업데이트 시에 목적지에 대한 최적 경로 정보를 전달한다.
- 패킷을 목적지로 전달할 수 있다.
- 네트워크 전체 경로를 파악할 수 없다
- 대규모 네트워크망에서 동작하기 부적합하다
- 링크 상태 프로토콜에 비해 설정이 간단하다
링크 상태 방식
자신의 인터페이스의 상태 정보를 광고하는 라우팅 프로토콜이다.
- 각 라우터들의 연결 상태 정보를 주고 받기 때문에
전체적인 네트워크 토폴리지를 라우터가 알수 있다.- 최적의 경로를 알고리즘을 통해 스스로 계산하여 결정한다.
- 주기적으로 경로를 재계산하기 때문에 장비의 부하도가 높아진다.
링크 상태 프로토콜 특징
- 각 라우터들은 자신의 인터페이스 상태 정보를 전달한다.
- 네트워크 전체 경로를 파악할 수 있다
하지만, 최적 경로에 대한 정보는 주어지지 않기에
스스로 계산해야한다.- 네트워크에 변화에 대해 즉시 업데이트해야하며 업데이트 주기가 없다
