[혼공네트]3주차_chapter03.네트워크 계층

hyewoon·2024년 7월 17일

혼공학습단12기/혼공네트

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🎯 학습목표

네트워크 계층의 주요 프로토콜 학습

IP주소 개념과 구조, 할당 방법을 학습

라우터의 역할과 라우팅 테이블, 다양한 라우팅 프로토콜을 학습

네트워크 계층

네트워크 계층: 데이터를 한 네트워크에 다른 네트워크로 전송하는 계층
네트워크 간 통신
✨ IP : 대표적인 네트워크계층 프로토콜 , 데이터 패킷을 목적 주소로 전달 기능
✨라우터 : 데이터 패킷이 이동할 최적 경로 설정 기능

🔗 데이터 링크 계층 : 동일한 네트워크 내 에서 데이터 전송
네트워크 내 주변장치 간의 통신

인터넷 프로토콜(Internet Protocal)

정의 : 패킷을 목적 주소로 전달하는 기능을 하는 프로토콜
종류 : IPv4, IPv6
기능 : IP주소 지정과 IP단편화의 기능을 수행
IP주소 지정 IP주소를 바탕으로 송수신 대상을 지정하는 것
IP 단편화 : 전송하고자 하는 패킷의 크기가 MUT(최대 전송 단위)보다 클 경우, 이를 복수의 패킷으로 나누는 것

IPv4 구성

식별자 : 패킷 할당된 번호-> 패킷이 단편화 되었을 때 어떤 메시지에서 부터 쪼개졌는지 인식하기 위함
플래그
단편화 오프셋
TTL : Time to live
프로토콜
송신지 IP주소와 수신지IP주소

IP 주소

구성 : 네트워크 주소 + 호스트 주소

체계
✔️ 클래스플 주소 체계: 클래스를 이용해 네트워크 주소와 호스트 주소 나누는 방식
✔️ 클래스리즈 주소 체계 : 서브넷 마스크로 네트워크 주소와 호스트 주소 구분 짓는 방식

서브넷 마스크
서브넷(subnet) 네트워크 내의 부분적 네트워크 구분짓는 방식으로, 네트워크 주소는 1, 호스트 주소는 0으로 표현

✔️ IP주소는 공인 IP주소와 사설IP주소로 나뉨
✔️ 할당 방식 : 정정 IP주소(직접할당), 동적IP주소

라우터

route
n. (한 곳에서 다른 곳으로 가기 위해 따라가는) 길[경로/루트] (→en route)
v. (특정한 루트를 따라 무엇을) 보내다[전송하다]

네트워크에서 routing이란?
패킷(메시지/정보)가 이동할 최적의 경로를 결정하는 것. 물리계층과 데이터링크계층의 장비로는 라우팅을 수행할 수 없지만, 네트워크계층에서는 가능한다.

💡라우터는 패킷이 이동할 최적의 경로르 설정하는 역할을 한다.
이때 최적의 경로를 설정한다는 의미는
1. 여러개의 경로가 존재하고 --> 라우터가 여러개 있다.
2. 그 경로 중 기준에 적합한 경로를 선택한다.--> 경로를 선택하는 기준이 라우팅 프로토콜이다. 이때 거리 백터를 기준으로 하느냐(RIP), 링크상태를 기준으로 하느냐(OSPF)에 따라 사용하는 라우팅 프로토콜도 다르다.

라우팅 테이블

특정 수신지까지 도달하기 위한 정보를 명시한 일종의 표와 같은 정보
(--> 데이터링크계층의 MAC 주소 테이블 처럼)

구성

수신지IP주소와 서브넷 마스크
다음 홉(HOP): 최종 수신지까지 가기 위해 거쳐야할 호스트의 IP주소나 인터페이스
네트워크 인터페이스
메트릭(metric) : 해당 경로를 이동하는데 드는 비용으로, 메트릭이 낮은 경로일수록 선호

라이팅 테이블 생성 방식

정적 라우팅(수동)
동적 라우팅(자동)

라우팅 프로토콜

패킷을 이동할 최적의 경로 찾기 위한 프로토콜

라우터들의 집단 네트워크 AS (Autonomous System)
동일한 라우팅 정책으로 운용되는 라우터들의 집단 네트워크를 의미

IGP(Interior Gateway Protocal) : AS 내부
최적 경로 설정 기준
거리 백터 : RIP (Routing Information Protocal)
--> 특정 수신지까지 도달하기 위해 홉의 갯수가 가장 적은 경로
링크 상태 : OSPF(Open Shortest Path First)
--> 메트릭이 가장 낮은 경로