이 글은 go언어를 활용한 네트워크 프로그래밍을 기반으로 작성되었습니다
인터넷 트래픽 라우팅
이전 글까지는 인터넷 프로토콜 주소 지정에 대해 살펴보았었다. 이제 패킷이 어떻게 인터넷을 통해 주소를 사용하여 한 노드로부터 다른 노드까지 도착할 수 있는지 알아보자. 첫번째 장에서 출발지 노드의 네트워크 스택으로부터 물리적 매체를 거쳐 목적지 노드의 네트워크 스택까지 도달할 수 있는지 살펴보았다.
첫장의 패킷 전송처럼 노드들이 직접 연결되어 있는 경우는 많지 않다. 데이터의 전송을 위해서는 중간의 다른 노드들을 거쳐야 한다. 이 부분이 핵심이다.
아래 그림은 이 과정을 잘 보여준다.
위 그림에서 나와있는 중간 노드1,2는 한 노드로 부터 다른 노드로 이동하는 데이터를 제어하는 라우터이거나 방화벽이다.
- 방화벽: 병화벽 뒤의 네트워크를 보호하기 위해 네트워크 내부 및 외부의 트래픽 흐름을 제어하는 역할을 한다.
노드 유형에 관계없이 중간 노드에는 각 네트워크 인터페이스와 연결된 네트워크 스택이 존재한다.
- 위 그림에서 노드1은 수신하는 네트어크 인터페이스에서 데이터를 수신한다.
- 이후 데이터는 3계층까지 올라가며 나가는 네트워크 인터페이스의 스택으로 전달된다.
- 이후 서버로 라우팅되기 전에 노드2의 들어오는 네트워크 인터페이스로 이동한다.
노드1, 노드2의 수신 및 송신 네트워크 인터페이스는 IPv4를 사용하여 서로 다른 미디어 유형을 통해 데이터를 전송할 수 있으므로 캡슐화를 사용하여 각 미디어 유형의 구현 세부 정보를 전송되는 데이터로부터 분리해야 한다.
예를 들어 노드1이 무선 네트워크를 통해 클라이언트로부터 데이터를 수신하고, 클라이언트가 이더넷 연결을 통해 노드2로 데이터 전송을 한다고 가정해보자.
- 노드 1의 수신 1계층은 무선 네트워크에서 전송되는 무선 신호를 비트로 변환한다.
- 1계층은 2계층으로 비트를 전송한다.
- 2계층은 비트를 프레임으로 변환하여 패킷을 추출하여 3계층으로 전송한다.
- 들어오는 NIC와 나가는 NIC의 3계층은 IPv4를 사용하여 두 인터페이스 네트워크 스택 간에 패킷을 라우팅한다.
- 나가는 NIC의 2계층은 3계층에서 패킷을 수신하고, 해당 1계층에 프레임을 비트로 보내기 전에 캡슐화한다.
- 송신 1계층은 비트를 이더넷을 통한 전송에 적합한 전기신호로 변환한다.
이러한 방식으로 클라언트에서 전송되는 데이터들은 전송 과정에서 여러 노드를 지나게 되더라도 변경되지 않는다.
