네트워크 계층
- 네트워크 계층은 상위 계층에서 가져온 데이터에 IP 헤더를 붙인다. 이 IP 헤더를 붙여 만든 데이터를 IP 패킷이라고 한다.
IP의 개념
Internet Protocol의 약자. 네트워크 통신 시 데이터 전송경로 설정, 주소 지정 등을 담당하는 프로토콜. 어떤 네트워크의 컴퓨터인지 구분할 수 있는 일종의 주소이다.
-> IP는 데이터를 '패킷'이라는 작은 단위로 분할해 전송한다.
-> IP는 ISP(인터넷 서비스 제공자) 에게서 받을 수 있고, IPv4와 IPv6가 있다.
-> 공인 IP와 사설 IP가 있다. IP주소 부족에 따라 인터넷에 직접 연결되는 라우터나 컴퓨터에 공인 IP를 할당하고, 회사나 가정의 컴퓨터에는 사설 IP를 할당한다.
-> IP는 데이터를 패킷으로 보내는 데에만 충실할 뿐이고 데이터를 어떻게 보낼 지는 관여하지 않는다. 손실율이나 전송속도를 고려하는 계층이 아니다.
서브넷 마스크
예전에는 클래스 기반의 IP 주소체계를 사용해 클래스풀(Classful) 이라고 했었고, 현재는 클래스 개념을 버린 클래스리스(Classless) 기반의 주소체계를 사용한다.
클래스 기반 IP는 맨 앞 숫자를 보고 네트워크 주소와 호스트 주소를 구분할 수 있었는데, 클래스리스는 이런 특징이 없어서 구분자가 필요하다. 이 구분자를 '서브넷마스크' 라고 한다.
- 참고 - 큰 네트워크를 소규모로 분할하는 것을 서브넷팅(subnetting)이라 한다.
-> 서브넷 마스크는 IP주소와 네트워크 주소를 구분할 때 사용한다. 2진수 숫자 1은 네트워크 주소, 0은 호스트 주소로 표기한다.
이런 식으로 표기한다.
IP가 180.192.64.55인데 서브넷 마스크가 255.255.0.0이라면 네트워크 주소는 180.192.0.0이고 호스트 주소는 0.0.64.55 인 셈.
- 네트워크 주소는 뭐고 호스트 주소는 뭘까? 이게 뭐가 중요한걸까?
-> 하나의 네트워크(브로드캐스트 도메인) 안에 있는 IP들끼리 통신하기 위해서는 네트워크 영역이 같아야 하며, 호스트 IP는 달라야 한다. 그래서 이걸 따지는 것!
-> 물론 네트워크가 달라도 라우터나 게이트웨이 같은 장비를 통해 통신할 수 있다. 브로드캐스트 도메인이란 것은 네트워크 장비 없이 통신할 수 있는 영역을 의미한다.
동적 IP 주소
레드햇
하드리셋
동적 IP는 HardReset.info: DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol) 라는 것에 의해 할당된다. 고정 IP보다 유연하고, 고정 IP에 필요한 번거로운 작업들이 거의 필요하지 않다.
<동적 IP의 장점>
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DHCP - 컴퓨터 네트워크 장치에 IP주소를 자동으로 할당하는 기술로, 선택할 수 있는 IP 범위가 존재한다.
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보안 - IP주소의 변경이 잦으면 DDoS 등의 공격으로 인한 피해 가능성이 줄어든다.
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무제한 - 40억개 이상의 IPv4 주소가 필요한 것이 아니라면 지금 바로 할당받아 사용할 수 있다.
라우팅
- 네트워크 라우팅은 하나 이상의 네트워크에서 경로를 선택하는 프로세스이다. 전화나 대중교통 등 모든 유형의 네트워크에 적용될 수 있다. 라우팅 결정은 '라우터' 라는 특수한 네트워크 하드웨어에 의해 이루어진다.
-> 서로 다른 네트워크와 통신하면서 패킷 전달을 위해 최적의 통신경로를 찾는 것을 말한다. '전달한다'는 것만 놓고 보면 라우팅 또한 일종의 스위칭이지만, 최적경로를 고른다는 점에서는 다르다.
-> 라우트와 라우팅은 구분할 수 있어야 한다. 라우트는 경로, 라우팅은 경로를 찾아가게 하는 과정. 찾아주는 규칙을 사용하는 프로토콜이 라우팅 프로토콜. 그래서 라우팅에 의한 결과가 라우트이다.
-> '라우터는 L3에서 동작하기 때문에 IPv4와 CIDR에 대해 완벽하게 이해하고 있어야 한다'는 말이 있다. CIDR?
-> CIDR이 위에서 본 Classless Inter-Domain Routing 으로, 클래스 없는 도메인 간 라우팅 기법이다.
수업내용 추가
호스트들끼리 연결할때 허브라는걸로 하고, 허브는 정보를 보내기만 하고 판단은 하지 않는다. 통신은 반이중 통신(무전기 처럼)으로 하기 때문에 여러 호스트가 다중 접근하여 동시에 송신할 경우 충돌이 발생한다. (컬리전 도메인)
L3 네트워크 계층은 이더넷 이라는 통신규약이 있다
이더넷 볼때마다 인터넷도 아니고 저건뭐야? 싶었는데 일종의 통신규약이라고. 얘도 프로토콜인 셈.
허브는 물리계층에 있다 -> 그래서 내가 랜선으로 연결한 것!
물리계층에 허브가 있는데 허브는 주소 모른다 -> 데이터링크 계층 와야 알수 있다 -> 스위치는 맥 주소 학습이란걸 통해 맥 주소 테이블이 만들어져서 기억하고 있다.
L2 스위치 - 스위치는 데이터 링크 계층의 장비!
전이중통신을 도와주는 장비.
스위치는 허브와 달리 MAC Address(물리적 주소)를 학습하고 있기 때문에 특정 주소의 호스트에만 프레임을 전달할 수 있고, 전이중 모드를 지원한다.
- 스위치의 맥주소 테이블 연결법
호스트 A B C D가 있고 포트 1, 2, 3, 4에 연결되어 있다고 하자.
아직 어떤 포트에 어떤 MAC 주소를 가진 호스트가 있는지는 알 수 없다. (몇번 포트가 누구꺼인지는 모름)
맥주소 테이블 작성할 때, A가 B에게 보낸다고 해도 누가 누군지 모르니 모두에게 보낸다 (like 전단지)
