네트워크는 어떻게 인터넷이 되는가
우리가 사용하는 기기가 인터넷으로 직접 연결되는 경우는 거의 없다.
인터넷은 완벽하게 똑같은 형태로 분산되어 있는 네트워크가 아니다.
수많은 센터가 있어서 중심이 나뉘어 있고 각 센터는 서로 직간접적으로 연결되어 있어 이 센터를 노드라고 부른다.
노드와 네트워크
노드는 정보를 주고받는 모든 네트워크에 있는 기기다.
서버도 노드라고 할 수 있다.
즉, 네트워크에 연결된 하드웨어를 노드라고하고, 이 노드들은 모두 주소를 가지고 있다.
인터넷에서는 IP 주소가 이런 네트워크 주소 역할을 한다.
단, 메세지가 이동할 때 목적지를 향해 곧바로 가는 것이 아니라 대부분 출발지와 목적지 사이에 있는 중간 노드를 거치게 된다.
이 중간노드가 되는 기기를 라우터 라고 부른다.
라우터는 IP 패킷을 한 네트워크에서 다른 네트워크로 옮기는 역할을 한다.
IP패킷이란 인터넷 트래픽을 구성하는 데이터 조각을 가리키는 용어다.
네트워크의 유형
중앙집중식 네트워크
여러 클라이언트가 하나의 라우터에 연결되는 네트워크.
ex) 게임 서버, 로컬 네트워크(LAN),
비집중식 네트워크
여러 클라이언트가 여러 라우터에 연결되어 있고, 이 라우터끼리 서로 연결된 형태를 비집중식 네트워크라고 부른다.
ex) 인터넷
분산 네트워크
각 노드가 클라이언트인 동사에 서버인 네트워크.
분산형 네트워크에선 모든 노드가 계층 없이 서로 연결되어 있다.
하드웨어 주소
전자 통신이 가능한 기기의 하드웨어는 네트워크 카드라는 주변 기기를 사용하여 네트워크에 디바이스 ID를 제공하고, 기기와 네트워크 사이의 연결을 처리한다.
MAC 주소
- 네트워크 카드에는 MAC(Media Access Control) 주소가 있다.
- 라우터는 이 주소를 사용하여 연결하려는 기기를 식별한다. 그렇기에 기기의 정체성과도 같아서 Device ID 라고도 부른다.
- 그러나 MAC 주소는 로컬 네트워크(LAN)에서만 사용되고 로컬 범위를 넘어가는 광역 네트워크(WAN)에서는 잘 쓰이지 않는다.
- 하지만 MAC 주소를 통해 기기와 사용자를 식별할 수 있기 때문에 로컬이 아닌 네트워크 노드도 MAC 주소를 요구하는 경우가 종종 있다.
기기가 네트워크에 연결되는 방법
- 통신하려면 MAC 주소 + 네트워크 주소가 필요하다.
- 네트워크 주소 얻으려면 기기가 라우터에 신호르 보내야한다.
- 선을 꼽든 와이파이에 연결을 하면 DHCP(동적 호스트 구성 프로토콜)를 통해 기기와 네트워크 카드에 따로 네트워크 주소가 할당된다.
=> 이 요청을 통해 네트워크 카드에 주소가 할당되면 라우터는 2가지 일을 할 수 있게된다.
라우터가 할 수 있는 2가지 일
- 네트워크 주소를 기기에 보내줄 수 있다.
- 로컬 네트워크의 표준 게이트웨이(라우터)를 통해 기기에 신호를 보내서 네트워크로 보낼 데이터를 요구할 수 있다.
네트워크 카드의 MAC에 네트워크 주소가 할당되면 기기가 네트워크에 연결되고 같은 네트워크에 연결되고 주소가 할당된 다른 노드와 정보를 송/수신 할 수 있다.
MAC 주소는 데이터링크 계층(2계층)에서 사용되는 주소다.
네트워크 주소는 네트워크 계층(3계층)에서 사용되는 주소다.
MAC 주소는 물리적인 주소로 네트워크 어댑터에 고정되어 있다.
반면 IP 주소(네트워크 주소)는 논리적인 주소로 DHCP 서버에 의해 할당되며 변경될 수 있다.
IP 주소(네트워크 주소)가 MAC 주소에 매핑되는 과정
- 기기가 네트워크에 연결되면 DHCP 서버나 수동설정을 통해 IP 주소를 할당 받는다.
- 이 IP 주소는 해당 기기의 MAC 주소와 연결된다.
- 통신 시 IP 주소를 기반으로 패킷이 전송되며, 실제 전송은 MAC 주소를 사용하여 이루어진다.
- ARP(Address Resolution Protocol)를 사용하여 IP 주소를 MAC주소로 변환한다.
=> 따라서 IP 주소가 MAC 주소에 할당되면 해당기기는 고유한 식별자(MAC 주소)와 네트워크상의 주소(IP 주소)를 모두 가지게 되어 네트워크 통신이 가능해진다.
참고
읽자마자 IT 전문가가 되는 네트워크 교과서
https://steemit.com/decentralization/@hsalbert/j4snz
