[컴퓨터 네트워크] Network Layer

Forwarding: 패킷을 라우터의 입력 링크에서 적절한 라우터의 출력 링크로 이동

• Data Plane: datagram을 어떻게 입력 포트에서 출력 포트로 forwarding할 것인가

Routing: 패킷을 source에서 destination까지 보내기 위한 경로 설정

• Control Plane: datagram을 어떤 라우터들을 통해 목적지(원격)로 보낼 것인가
• Per-router control plane: 각 라우터 별로 라우팅 알고리즘이 있고 이들이 상호작용
• Software-Defined Networking (SDN) control plane: Remote controller가 라우터들의 포워딩 테이블을 계산하고 지시

라우터의 구조

스위치의 구조

• IPv4는 2^32=4294967296개 주소 존재
• host와 router의 physical link를 연결하는 인터페이스
• IP 주소의 맨 앞자리가 0이면 Class A, 1이면 B, 11이면 C… 1111이면 E
• Class가 높아질 수록 전체 IP 주소에서 Netid가 차지하는 영역이 커짐

• 주소에서 subnet 영역
• a.b.c.d/x와 같이 나타내며, x는 서브넷 영역의 수를 의미
• 200.23.16.0/23은 32비트 주소값 중 23개가 서브넷임을 의미
• class A는 CIDR 8, B는 16, c는 24....

• 호스트는 DHCP를 통해 네트워크에서의 주소를 알 수 있다.
• 네트워크 접속 시 호스트에게 동적으로 ip할당
• 네트워크에 접속하면 DHCP 서버를 탐색 -> 사용 가능한 IP명단 보내줌
• 클라이언트가 사용할 IP 반환
• DHCP 서버는 ip할당 뿐 아니라 DNS 서버 정보 등도 제공

• 로컬 네트워크의 모든 기기가 인터넷에 연결될 때 하나의 공인 IP 사용
• 데이터그램이 로컬 네트워크로 들어오면서 포트 정보에 따라 목적지로 전송

• 추가적으로 40비트의 header를 사용하여 처리, 포워딩 속도 향상
• IPv4와의 호환성을 위해 터널링 사용
  • IPv6를 IPv4의 데이터그램으로 사용
• IPv6 전송 방식
  • unicast는 주소에 해당하는 하나의 노드에만 데이터를 전송한다.
  • multicast는 같은 그룹에 속하는 노드들에 전송한다.
  • anycast는 같은그룹의 노드들 중 최근접한 노드에 전송한다.
• Unique Addresses
  • 비정의 주소: 0.0.0.0 → 0.0.0.0.0.0.0.0
  • 루프백: 127.0.0.1 → ::1
  • Link-local: 169.254.0.0/16 → FE80::/64 같은 링크에 속한 호스트간의 소통에 사용
  • Site-local: FEC0::/10
  • Unique local: FC00::/7
• Multicast Address
  • 여러 개의 노드들의 그룹을 나타내는 주소로, 맨 앞이 11111111, FF로 되어있어 구분
  • 그 다음 O, R, P, T의 플래그 4비트를 가짐
  • 그 다음 SCOP 필드를 갖는데, 멀티 캐스트 그룹의 범위를 제한