🖥️ 네트워크 입문 정리
본 내용은 널널한 개발자 TV의 네트워크 입문 강의를 공부하고 정리한 내용입니다.
📦 패킷의 생성 원리
네트워크에서 데이터가 전달되기까지는 여러 단계의 변환 과정을 거치게 되는데, 이를 캡슐화(Encapsulation)라고 한다.
🧠 흐름 구조
먼저 유저모드에는 우리가 실행하는 프로세스가 존재하고, 커널 모드에는 TCP/IP 스택이나 디바이스 드라이버 같은 구성요소가 있다. 하드웨어 쪽에는 NIC(Network Interface Card)와 같은 장치들이 연결된다.
이때 유저모드에서 커널의 TCP 구성요소를 사용할 수 있게 만든 추상화된 인터페이스가 바로 소켓(Socket)이다.
소켓에서 데이터를 다룰 때는 스트림(Stream)이라는 형태로 메모리에 저장되며, 이 스트림을 잘라낸 단위를 세그먼트(Segment)라고 한다.
세그먼트는 다시 IP 헤더와 함께 캡슐화되어 패킷(Packet)이 되고, 이 패킷은 다시 이더넷 헤더 등과 함께 캡슐화되어 프레임(Frame)이 된다.
🔍 각 계층의 데이터 단위
- Segment (L4): 스트림을 잘라낸 단위. 전송 계층에서 사용됨.
- Packet (L3): 세그먼트를 IP와 TCP 헤더로 감싼 것. 네트워크 계층에서 사용됨.
- Frame (L2): 패킷을 다시 이더넷 헤더 등으로 감싼 것. 데이터 링크 계층에서 실제로 전송되는 단위.
📏 패킷 크기와 MTU
패킷은 보통 다음과 같이 구성된다:
- IP 헤더: 20 bytes
- TCP 헤더: 20 bytes
- Payload(실제 데이터): 보통 1460 bytes
→ 총합 1500 bytes로, 이는 일반적으로 MTU(Maximum Transmission Unit)의 크기이다.
결과적으로 Payload의 최대 크기인 MSS(Maximum Segment Size)는 1460 bytes가 된다.
🔬 DPI (Deep Packet Inspection)
DPI는 패킷 내부를 깊게 들여다보는 기법으로, 헤더뿐만 아니라 Payload 내용까지 분석한다.
보안 장비나 트래픽 분석기에서 주로 활용되며, 민감한 정보까지 파악할 수 있는 만큼 보안과 관련된 기능에서 중요하게 다뤄진다.
🎁 캡슐화 비유로 이해하기
- Segment는 택배 상자의 ‘내용물’
- Packet은 택배 상자, 그 안에는 송장(IP/TCP 헤더)과 내용물(Payload)이 들어 있음
- Frame은 택배를 싣고 가는 ‘트럭’
즉, 스트림으로 쌓인 데이터를 작게 나누고, 그걸 송장 붙여 포장하고, 다시 트럭에 실어 보내는 과정이라고 생각하면 쉽게 이해할 수 있다.
📌 한 줄 요약
데이터는 Stream → Segment → Packet → Frame 순으로 감싸지며 전송된다.
그 과정에서 각각의 계층은 고유의 역할을 수행하고, 성능 최적화를 위해 MTU, MSS 같은 개념도 중요하다.
