네트워크 계층
데이터를 목적지까지 가장 안전하고 빠르게 전달하는 역할을 합니다.
라우터를 통해 경로를 선택하고, 주소(IP)를 정하여 경로(Route)에 따라 패킷을 전달합니다.
데이터 단위 : 패킷
관련 장비 : 라우터
패킷은 목적지 주소(IP 주소)와 데이터를 포함한 정보입니다.
라우터는 컴퓨터 네트워크 간에 데이터 패킷을 전송하는 네트워크 장치입니다.
1. IP (Internet Protocol) 개념
IP는 네트워크 계층에서 데이터 패킷을 전송하기 위한 기본 프로토콜입니다. 이를 통해 네트워크 장치 간의 데이터 송수신이 가능해집니다. IP는 데이터를 송신자에서 수신자로 전달하는 경로를 결정하며, 크게 두 가지 버전이 존재합니다.
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IPv4: 32비트 주소 체계를 사용해 약 43억 개의 주소를 제공합니다. 그리고 원래 IPv4가 사용되다가 네트워크를 사용하는 전자 기기가 늘어나면서 주소 부족의 문제가 생기면서 IPv6가 생기게 됩니다.
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IPv6: 128비트 주소 체계를 사용해 훨씬 더 많은 주소 공간을 제공합니다.
IP 주소는 출발지와 목적지를 식별하는 데 사용되며, 데이터가 정확한 목적지로 도달할 수 있게 합니다.
쉽게 표현하자면 각자의 집주소가 있는것처럼 IP주소 또한 네트워크 기기 마다 IP주소를 가질 수 있습니다.
2. 서브넷 마스크
서브넷 마스크는 IP 주소를 네트워크 부분과 호스트 부분으로 구분하는 역할을 합니다. 네트워크가 더 큰 네트워크 안에서 논리적으로 여러 개의 작은 네트워크(서브넷)로 나누어질 때, 서브넷 마스크를 사용해 이 구분을 명확히 합니다.
- 서브넷 마스크는 IP 주소와 비슷하게 32비트로 표현되며, 주로 네트워크를 더 효율적으로 관리하고 IP 주소 자원을 절약하는 데 사용됩니다.
예) 255.255.255.0: 첫 24비트가 네트워크 부분, 마지막 8비트가 호스트 부분을 나타냅니다.
3. 동적 IP 주소 (Dynamic IP Address)
동적 IP 주소는 DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)에 의해 네트워크에 접속하는 장치에 자동으로 할당되는 IP 주소입니다. 이는 정적 IP 주소(Static IP)와는 달리 일정 시간 후 변경될 수 있는 IP 주소입니다.
추가로 정적 Ip주소는 IP 주소를 정적으로만 할당하다 보면 호스트의 수가 많아질 경우 관리가 곤란해질 수 있습니다.
의도치 않게 잘못된 IP 주소를 입력할 수도 있고, 중복된 IP 주소를 입력할 수도 있습니다.
그럴때 필요한것이 동적 IP주소로 사용되지 않는 주소는 회수되고, 할당받을 때마다 다른 주소를 할당 받습니다.
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동적 IP의 장점: 네트워크 관리자가 모든 장치에 수동으로 IP를 설정할 필요가 없으며, IP 주소 자원의 효율적인 사용이 가능.
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DHCP 서버: 네트워크 내에서 동적 IP 주소를 할당하는 서버로, 각 장치가 네트워크에 연결될 때마다 새로운 IP 주소를 배정합니다.
4. 라우팅 (Routing)
라우팅은 네트워크 내에서 데이터가 목적지에 도달하기 위한 최적 경로를 찾는 과정입니다. 라우터는 이러한 라우팅을 수행하는 장치로, 데이터 패킷을 출발지에서 목적지까지 전송하기 위해 최적의 경로를 선택합니다.
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정적 라우팅: 관리자가 수동으로 라우팅 경로를 설정합니다.
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동적 라우팅: 라우터가 네트워크 상태에 따라 자동으로 경로를 설정하며, 주로 RIP, OSPF, BGP 등의 라우팅 프로토콜을 사용합니다.
요약
IP: 네트워크 상에서 기기들간에 데이터를 전송하기 위한 기본 주소입니다.
서브넷 마스크: 네트워크를 나누기 위해 IP 주소의 네트워크 부분과 호스트 부분을 구분하는 방식이라 합니다.
동적 IP 주소: 네트워크에 접속할 때마다 해당 프로토콜(DHCP)에 의해 자동으로 할당되는 IP 주소입니다. 인터넷 업체가 할당하며 장치를 재부팅하거나, 새로운 장치를 네트워크에 추가할때마다 변경되는 IP주소로, 대부분의 가정집에서는 동적 IP 주소를 사용하고 있습니다.
정적 IP 주소: 고정 IP주소로 웹사이트를 호스팅하거나 이메일 서비스를 제공하는 서비스에 할당하며 안정적인 인터넷 연결과 웹 주소의 일관성을 유지해야할때 사용합니다. 네트워크 장비나 서버에 고정된 주소로 서버의 IP 주소가 고정되어야 언제든지 같은 주소로 접근할 수 있기에 사용합니다.
라우팅: 데이터를 목적지까지 보내기 위해 최적의 경로를 찾는 과정입니다.
