⛳️ 인프런 - cs 지식의 정석 강의를 듣고 학습한 내용입니다.
라우팅
1) 라우팅과 라우터
라우팅(routing)
- 데이터를 목적지까지 보내기 위해 최적의 경로를 선택하는 과정
- 라우터가 이를 수행하며, 데이터는 출발지에서 목적지까지 여러 라우터를 거쳐 전달됨
라우터
- 네트워크 간 데이터를 전달하는 장치로, 보통 둘 이상의 네트워크를 연결
- 데이터를 최적 경로로 전달하기 위해 라우팅 테이블을 기반으로 작동
2) 라우팅 테이블
- IP 주소를 기반으로 경로 정보를 저장하는 데이터베이스
그림에서 보이는 라우팅 테이블의 구성 요소:
- 네트워크 대상(Network Destination): 목적지 네트워크의 IP 주소
- 서브넷 마스크(Netmask): 네트워크 범위를 나타냄
- 게이트웨이(Gateway): 패킷이 다음으로 향하는 IP 주소
- 인터페이스(Interface): 데이터를 전달할 네트워크 인터페이스
- 메트릭(Metric): 최적의 경로를 선택하기 위한 우선순위 값
라우팅을 홉바이홉 통신이라고도 하는데...
- 홉(hop): 네트워크에서 출발지와 목적지 사이에 위치한 장치를 의미
- 홉 카운트(hop count): 데이터가 출발지와 목적지 사이에서 통과해야 하는 홉의 개수
네트워크 주소 체계
1) IP 주소 (Internet Protocol address)
- 네트워크 상에서 장치를 식별하기 위한 논리적 주소
- 통신은 물리적 주소인 MAC 주소를 기반으로 수행
2) MAC 주소 (Media Access Control address)
- 네트워크 인터페이스 카드(NIC)에 할당된 고유 식별자로, 보통 장치의 NIC에 할당된다.
구성
- 48비트로 이루어져 있으며, 24비트의 OUI와 24비트의 UAA로 구분된다.
- OUI: 제조사 코드 (24비트)
- UAA: 장치별 고유 코드 (24비트)
맥북 터미널에서는 ifconfig를 입력해 en0(wifi) 또는 en1(랜선) 에서 맥주소를 확인할 수 있다.
| 와이파이 설정에서 확인 | ifconfig에서 확인 |
|---|---|
 |  |
3) ARP와 RARP
2번의 MAC 주소는 ARP를 통해 파악할 수 있다.
- ARP(Address Resolution Protocol): 논리적 주소(IP)를 물리적 주소(MAC)로 변환
- RARP(Reverse ARP): MAC 주소를 IP 주소로 변환
ARP 과정
- IP주소에 맞는 MAC 주소를 찾기 위해 해당 데이터를 브로드캐스팅을 통해 연결된 네트워크의 모든 장치에 보낸다
- 맞는 장치가 있다면, 해당 장치가 처음 데이터를 보낸 장치에 유니캐스트로 데이터를 전달하여 주소를 확인한다
4) IPv4, IPv6
IPv4
- 32비트 주소 체계 (2^32 = 약 42억 개)
- 8비트(=옥탯) 단위로 점(.)으로 구분
- 주소 부족 문제 →
NAT,서브네팅등 보조 기술 등장
IPv6
-
128비트 주소 체계 (2^128 = 매우 많음)
-
16비트씩 8개로 구분하고 16진수로 표현하며 콜론(:)으로 구분
-
IPv4의 한계 해결: NAT 불필요, IPSec 내장, 단순한 헤더 구조, 체크섬 필드 제거
-IPSec: 데이터 패킷을 암호화하는 보안 네트워크 프로토콜로, IPv6에 내장되어 있다.
5) Classful vs Classless
서브넷 마스크 구하는 방법, CIDR 표기법 나타내는 방법 등등은 정처기때 많이 해서...패스
IP주소는 네트워크 주소와 호스트 주소 두 부분으로 나뉜다.
네트워크 호스트는 네트워크에 연결된 컴퓨터나 기타 장치를 말한다.
네트워크 주소는 호스트들을 모은 네트워크를 지칭하며, 호스트 주소는 호스트를 구분하기 위한 주소이다.
클래스풀
: 네트워크 주소를 매기고 그에 따라 네트워크의 클래스를 할당하는 주소체계
A, B, C (D, E) 클래스를 기반으로, 서브넷 마스크를 기준자로 사용한다.
- 클래스 A: 1~126
- 클래스 B: 128~191
- 클래스 C: 192~223
각 클래스의 맨 앞자리는 네트워크 주소, 맨 뒷자리는 브로드캐스팅 주소
단점: IP 낭비와 유연성 부족 문제
클래스리스
: 클래스풀의 단점을 해결하기 위해 클래스가 아닌 서브넷마스크를 중심으로 네트워크 주소와 호스트 주소를 나눈다. 현대 주소체계는 클래스리스를 사용중.
- 가변 길이 서브넷 마스크(VLSM)를 사용해 네트워크를 유연하게 분할
- CIDR 표기법을 사용 (예: 192.168.0.0/22)
- 더 유연하게 네트워크를 할당하고, 주소 낭비를 줄일 수 있다.
6) 공인IP, 사설IP, NAT
공인 IP (Public IP)
: 인터넷 상에서 고유하게 식별 가능한 주소. 전 세계에서 유일해야 하며, 인터넷 서비스 제공자(ISP)가 할당.
사설 IP (Private IP)
: 내부 네트워크에서만 사용 가능한 주소. 같은 네트워크 내에서만 유효하며, 인터넷에서는 직접적으로 접근 불가
사설 IP 주소 범위 (IPv4 기준):
- 클래스 A:
10.0.0.0 ~ 10.255.255.255- 클래스 B:
172.16.0.0 ~ 172.31.255.255- 클래스 C:
192.168.0.0 ~ 192.168.255.255
NAT (Network Address Translation)
NAT는 공인 IP 부족 문제를 해결하기 위해 사용되는 기술로, 내부 네트워크에서 사설 IP를 사용하고 인터넷으로 통신할 때 공인 IP로 변환하여 외부와 연결되도록 한다.
예시로 공유기 IP를 생각하면 쉬움.
역할
- IP 주소 절약: 하나의 공인 IP로 여러 장치가 인터넷에 연결 가능
- 보안성 강화: 내부 네트워크의 IP 주소를 숨겨 외부로부터 직접 접근을 방지
동작 방식
- 내부 장치가 인터넷에 데이터를 전송할 때, NAT는 사설 IP를 공인 IP로 변환
- 외부에서 오는 응답 데이터를 NAT가 다시 내부 장치의 사설 IP로 변환하여 전달
NAT의 한계
- NAT는 네트워크 주소를 변환하기 때문에 엔드 투 엔드 통신이 어려움.
- 이를 보완하기 위해 IPv6는 더 많은 주소 공간을 제공하여 NAT의 의존성을 줄임.
+) HTTP 헤더
헤더의 구성
- 요청 헤더: 클라이언트에서 서버로 요청 시 포함 (ex: User-Agent, Accept)
- 응답 헤더: 서버에서 클라이언트로 응답 시 포함 (ex: Server, Set-Cookie)
- 일반 헤더: 요청과 응답에 모두 사용 (ex: Cache-Control, Date)
javascript 예시 코드: 커스텀 HTTP 응답 헤더 설정
const http = require('http');
const server = http.createServer((req, res) => {
res.setHeader('Content-Type', 'text/plain; charset=utf-8');
res.setHeader('Custom-Header', 'Value');
res.end('Hello, World!');
});
server.listen(3000, () => console.log('Server running on port 3000'));HTTP의 유연성
- 헤더를 통해 추가 정보를 자유롭게 포함하여 확장 가능
- 표준화된 키 외에도 커스텀 헤더를 정의 가능
