📘 OSI 7계층

📖 OSI 제 3 계층: 네트워크 계층

📃 개요

• 중간 라우터를 통한 라우팅을 포함하여 패킷 포워딩을 담당한다.

• IP(internet protocol)은 네트워크 계층의 주요 프로토콜이다. 이외에도 ICMP, ARP, RARP 등이 있다.

• 네트워크란 두 대 이상의 연결된 컴퓨팅 장치의 그룹을 말하며 해당 네트워크를 작게 구분한 서브 네트워크 또한 포함될 수 있다.

• 인터넷은 네트워크의 네트워크라고 할 수 있다. 때문에 거리에 관계없이 다른 컴퓨터에 연결할 수 있다.

📃 네트워크 계층에서 하는 일

• 네트워크 간의 연결에 관련된 일은 모두 네트워크 계층에서 일어난다.

• 데이터 패킷이 취할 경로를 설정하는 일 (라우팅)

• 다른 네트워크의 서버가 가동 중인지 확인하는 일

• IP 패킷에 주소를 붙이고 다른 네트워크로부터 IP 패킷을 수신하는 일

📃 패킷

• 인터넷을 통해 발송되는 모든 데이터를 패킷이라는 작은 조각으로 나눈다.

• 패킷에는 헤더와 페이로드가 있으며 헤더는 패킷의 정보, 페이로드에는 실제로 전송되는 데이터가 담겨있다.

• 헤더에는 패킷의 IP주소(출발지, 목적지), 패킷의 크기, 패킷 유실 여부, 패킷이 지나온 네트워크 등이 포함되어 있다.
  

📃 IP의 개념

• IP란 데이터 패킷이 네트워크를 통해 이동하고 올바른 대상에게 도착할 수 있도록 데이터 패킷을 라우팅하고 주소를 지정하기 위한 프로토콜이다.

• IP 정보는 각 패킷에 첨부되며 라우터가 패킷을 올바른 위치로 보내는 데 도움이 된다.

• IP가 전달되면 어떤 전송 프로토콜을 사용되었는지에 따라 다르게 처리된다. TCP/IP or UDP/IP

• IP 주소는 인터넷에 연결하는 장치나 도메인에 할당된 고유 식별자이며 도메인 이름을 IP 주소로 변환하는 DNS를 통해 사용자는 쉽게 웹 사이트에 접속할 수 있다.

TCP/IP - 전송 제어 프로토콜

• 데이터를 보내고 받는 방법을 지정한 규약.

• 안정성이 위해 설계되었으며 패킷이 순서대로 도착하게 하고 패킷이 누락된 경우 재전송한다.

UDP/IP - 사용자 데이터그램 프로토콜

• TCP보다 빠르지만 안정성이 떨어진다.

• 전송하거나 수신할 때 연결을 설정하지 않는다.

📃 서브넷 마스크

• IPv4 주소의 고갈이 심화됨에 따라 각 라우터가 브로드캐스팅하는 로컬 네트워크 영역에 공인 IP 대역을 호스트가 필요한 만큼만 할당하기 위해만든 표준이다.

• 로컬 네트워크 내부에서 접속한 호스트의 IP 대역을 외부 네트워크와 명확하게 구분할 수 있는 수단이다.

• 서브넷 마스크는 서브넷을 구분하는 방법 중 하나이며 범위를 설정할 수 있다.

📃 동적 IP 주소

• 공적 IP 주소는 인터넷이 사용자를 찾을 수 있도록 사용자를 식별하는 역할을 한다.

• 사설 IP 주소는 사설 네트워크에서 다른 장치와 안전하게 연결하기 위해 사용한다.

• 동적 IP 주소는 공적 IP 주소에 해당되며 시간이 지남에 따라 변화하는 IP 주소이다.

• 동적 IP 주소는 ISP가 할당하며 장치를 재부팅하거나 새로운 장치를 네트워크에 추가하거나 네트워크 설정을 수정할때마다 변경된다.

📃 라우팅

• 라우팅이란 하나 이상의 네트워크에서 경로를 선택하는 프로세스이다.

• 패킷 교환 방식에서는 IP 패킷이 원본에서 대상으로 이동할 경로를 선택하는 것이며, 라우터라는 네트워크 하드웨어에 의해 이루어진다.

• 라우터는 내부 라우팅 테이블을 참조하여 네트워크 경로를 따라 패킷을 라우팅하는 방법을 결정한다.

• 라우팅 테이블에는 패킷이 라우터가 담당하는 모든 대상에 도달하기 위해 택해야 하는 경로가 기록된다.

• 라우터가 패킷을 수신하면 패킷의 헤더를 읽어 목적지를 확인하고 라우팅 테이블의 정보를 기반으로 라우팅할 위치를 결정한다.

• 패킷이 목적지로 이동할 때 각기 다른 라우터에 의해 여러 번 라우팅될 수 있다.

• 라우터는 패킷을 대상으로 전달하는 것을 담당하는 네트워크 하드웨어이며 둘 이상의 IP 네트워크 또는 서브넷에 연결하고 필요에 따라 데이터 패킷을 전달한다.