[Computer Network] Addressing

G·2023년 3월 1일
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Computer Network

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TCP/IP 프로토콜을 위한 네 가지의 주소를 알아보자.

(Application-Specific address는 선택적인 주소이다. 필수적이지 않기 때문에 제외한다.)

시작점에서 도착점까지 데이터를 전달하기 위한 필수적인 주소는 세 가지이다.
물리적 주소인 맥주소, 논리적 주소인 IP 주소, 프로세스 구별을 위한 포트 주소이다. 이를 좀 더 상세하게 알아보자.

Mac address(Ethernet)


컴퓨터 마다 랜선들이 연결되어 있는 상황이다. 그리고 10번 컴퓨터가 87번 컴퓨터에 데이터를 전송한다.
로컬에 있을 경우 저렇게 10과 87, 즉 맥 주소를 사용한다. 전달되는 방식은 마치 컨테이너 벨트와 같다.
28, 53, 65 컴퓨터에 차례로 전달되고 모두 frame을 무시한다. 왜냐하면 맥 주소가 자기들의 주소가 아니기 때문이다.
그리고 87번 컴퓨터는 이 정보를 확인하고 데이터를 받는다.


최신버전 이미지이다. 이도 마찬가지로 위와 작동방식이 동일하다. 각각의 인터페이스에 패킷을 전송하고 destination과 주소가 같은 컴퓨터가 패킷을 전달받는다.

인터페이스를 저장하는 테이블이 존재한다. 이는 패킷을 보냈을 때 맥 주소가 저장이된다. 만약 패킷에 저장된 맥 주소에 패킷을 전송한다면, 이 경우 바로 전송할 수 있다.

Repeater


신호가 전달될 때, 500m 단위로 신호가 약해진다. 이를 증폭시켜주는 장치가 Repeater라 부른다.

Hub


Repeater와 비슷하다. 그러나 인터페이스가 여러개 존재한다.(리피터는 두 개만 존재한다.)

Repeater와 Hub는 연결된 네트워크에 모든 패킷을 전송한다.

Bridge

이전에 알아본 테이블에 저장된 맥 주소에 패킷을 전송할 때 사용한다. 리피터 역할을 하되, 주소를 필터링 한다.(전송할 주소가 존재하지 않는 네트워크면 전송하지 않는다.)

Switch

Switch는 Hub에 필터링 기능이 추가된 것이다.

Mac address

07:01:02:01:2C:4B
A 6-byte (12 hexadecimal digits) physical address

맥 주소는 6byte 크기와 12개의 16진수로 이루어져있다.


A/10에서 A는 IP 주소, 10은 맥 주소이다.
IP 주소는 변경할 수 있기 때문에, 논리적인 것이다. 맥 주소는 장비를 만드는 회사에서 부여하기 때문에, 변경할 수 없다.(바꿀 수 있긴 하다.)

(A에서 P로 데이터를 전송한다.)
저 스위치까지 연결되어 있는 부분이 하나의 네트워크다.(LAN x) 이를 router란 장비로 연결한다.

route의 맥주소는 연결된 네트워크마다 다르다.

연두색 테이블은 routing table이다.
테이블 안에 저장되어 잇는 주소는 IP 주소이다.(D는 destination, N은 next이다.)

보라색 테이블은 ARP table이다. 라우트 테이블의 N에 저장된 IP주소와 이의 맥 주소를 관리한다.

일단 A에서 destination IP 주소가 같은 네트워크에 있는지 확인한다. 존재하지 않다면 네트워크를 이동하기 위한 route로 이동한다.

저 스위치에 연결된 다른 컴퓨터들 말고, router I로 가기 위한 방법으론 frame에 맥주소를 F의 맥주소로 지정하여 만든다. 맥 주소가 20인줄 어떻게 아냐?(지금은 그냥 안다고 가정하자. 원래는 테이블로 관리한다.)

이 과정을 반복하여 IP주소가 P인 컴퓨터로 데이터가 전송된다. 이 과정을 통해 frame의 맥 주소는 계속해서 변경되지만, IP 주소는 변경되지 않는 점을 확인할 수 있다.

Port number(process to process)

IP 주소는 컴퓨터에 부여되는 번호다. 우편주소와 비슷한 고유번호이다.
한 컴퓨터에 여러개의 인터넷을 사용하는 프로그램들이 실행 중이고 데이터 전송이 이루어질 때 어떤 프로그램인지 구별하는 번호가 포트번호이다.

간단하게 프로그램에 부여하는 번호이다.(a,j는 수신, 발신 포트번호이다.)

753
A 16-bit port address represented as one single number

포트 주소는 16 비트 크기의 10진수이다.(0~1023까지는 이미 지정되어 있다. 프로그램에 포트번호를 부여할 때, 1024 이후 수를 선택한다.)

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