17. 네트워크 계층의 역할
네트워크 간의 연결 구조
※ OSI 모델의 네트워크 계층
- 응용 계층
- 전송 계층
- 네트워크 계층
- 데이터 링크 계층
- 물리 계층
데이터 링크 계층에서는 이더넷(Ethernet) 규칙을 기반으로 데이터의 전송을 담당한다. 이 규칙에 따라 같은 네트워크에 있는 컴퓨터로는 데이터를 전송할 수 있다. 그러나 다른 네트워크로 데이터를 전송할 수는 없다.
▶ 네트워크 계층: 네트워크 간의 통신을 가능하게 한다.네트워크 계층을 통해 다른 네트워크로 데이터를 전송하기 위해서는 라우터(router)라는 네트워크 장비가 필요하다.
- IP 주소: 어떤 네트워크의, 어떤 컴퓨터인지 구분할 수 있도록 하는 주소
- 라우터(router): 데이터의 목적지가 정해지면 해당 목적지까지 어떤 경로로 가는 것이 좋은지 알려주는 기능
**라우팅 테이블(routing table): 경로 정보를 등록하고 관리하는 테이블 - 라우팅(routing): 목적지 IP 주소까지 어떤 경로로 데이터를 보낼지 결정하는 것 <-- by. 라우터(router)
IP(Internet Protocol)
: 네트워크 계층에서의 프로토콜
--> 네트워크 계층에서는 캡슐화할 때 IP 헤더를 붙인다.
- IP 헤더: 출발지 IP 주소, 목적지 IP 주소를 포함한다.
- IP 패킷: IP 프로토콜을 사용하여 캡슐화할 때, 데이터에 IP 헤더가 추가된 것
Cf) 캡슐화
- 데이터 링크 계층: 프레임
- 네트워크 계층: IP 패킷
Lesson 17 정리
- 서로 다른 네트워크 간에 통신을 하려면 라우터(router)가 필요하다.
- 랜(LAN) 안에서는 MAC 주소만으로도 통신할 수 있지만 네트워크 간에 통신을 하려면 IP 주소(IP address)가 필요하다.
- 경로를 선택하고 목적지 IP 주소까지 어떻게 데이터를 전달할지 결정하는 것을 라우팅(routing)이라고 한다.
- 라우터(router)의 라우팅 테이블(routing table)에는 경로 정보가 등록되어 있다.
- 네트워크 계층의 대표적인 프로토콜에는 IP가 있다.
- 네트워크 계층에서는 캡슐화할 때 IP 헤더를 추가한다.
18. IP 주소의 구조
IP 주소
: 데이터를 다른 네트워크의 목적지로 보내기 위한 주소
▶ IP 주소는 인터넷 서비스 제공자(ISP)에게 받는다.
▶ IP 버전: IPv4, IPv6
▶ 공인 IP 주소, 사설 IP 주소
**공인 IP 주소: 인터넷 서비스 제공자(ISP)에게 받는다.
--> 인터넷에 직접 연결되는 컴퓨터, 라우터(router)에는 공인 IP 주소를 할당하고, 회사나 가정의 랜(LAN) 안에 있는 컴퓨터는 사설 IP 주소를 할당하여 공인 IP 주소를 절약한다.
▶ IP 주소는 32비트이다.
▶ IP 주소 = 네트워크 ID + 호스트 ID
- 네트워크 ID: 어떤 네트워크인지 나타냄
- 호스트 ID: 해당 네트워크는 어떤 컴퓨터인지 나타냄
Lesson 18 정리
- 데이터를 다른 네트워크로 전달하려면 IP 주소가 필요하다.
- IP 주소는 인터넷 서비스 공급자(ISP)에게 할당받을 수 있다.
- IPv4의 IP 주소는 32비트, IPv6의 IP 주소는 128비트로 구성되어 있다.
- IP 주소의 종류에는 공인 IP 주소, 사설 IP 주소가 있다.
- IP 주소는 네트워크 ID, 호스트 ID로 나누어진다.
19. IP 주소의 클래스 구조
IP 주소 클래스(class)
: IP 주소는 네트워크 ID + 호스트 ID로 구성된다. 네트워크 ID를 크게 만들거나 호스트 ID를 작게 만들어, 네트워크 크기룰 조정할 수 있다. 이때 네트워크 크기는 클래스(class)라는 개념으로 구분한다.
Lesson 19 정리
- IP 주소는 A~E 클래스로 나누어지며, 일반적으로는 A~C 클래스를 사용한다.
- IP 주소의 클래스별 호스트 수는 A 클래스가 1,677만 7,214대, B 클래스가 6만 5,534대, C 클래스가 254대이다.
20. 네트워크 주소와 브로드캐스트 주소의 구조
네트워크 주소와 브로드캐스트 주소란?
: IP 주소에는 네트워크 주소, 브로드캐스트 주소가 있다. 이 두 주소는 특별한 주소로 컴퓨터나 라우터(router)가 자신의 IP로 사용하면 안 되는 주소이다.
▶ 네트워크 주소: 호스트 ID = 0(00000000)
: 전체 네트워크에서 작은 네트워크를 식별하는 데 사용된다. 즉, 전체 네트워크의 대표 주소이다.
▶ 브로드캐스트 주소: 호스트 ID = 255(11111111)
: 네트워크에 있는 컴퓨터나 장비 모두에게 한 번에 데이터를 전송하는 데 사용되는 전용 IP 주소
--> 네트워크 주소로 범위 설정, 브로드캐스트 주소로 데이터 전송
Lesson 20 정리
- 네트워크 주소와 브로드캐스트 주소는 컴퓨터에 설정할 수 없다.
21. 서브넷의 구조
서브넷(subnet)
▶ 서브넷팅(subneting): 대규모 네트워크를 작은 네트워크로 분할하는 것
▶ 서브넷(subnet): 분할된 네트워크
예) A 클래스의 대규모 네트워크를 작은 네트워크로 분할하여 브로드캐스트로 전송되는 패킷의 범위를 좁힐 수 있다. 이렇게 하면 더 많은 네트워크를 만들 수 있어서 IP 주소를 더 효과적으로 활용할 수 있다.
- 서브넷팅 하기 전: 네트워크 ID + 호스트 ID
- 서브넷팅 후: 네트워크 ID + 서브넷 ID + 호스트 ID
<-- 호스트 ID를 빌려 서브넷으로 만들 수 있다.
서브넷 마스크
: IP 주소를 서브넷팅하면 어디까지가 네트워크 ID이고, 어디부터가 호스트 ID인지 판단하기 어려울 때가 있는데, 그럴 때 사용하는 값, 네트워크 ID와 호스트 ID를 식별하기 위한 값
Lesson 21 정리
- 네트워크를 분할하는 것을 서브넷팅(subneting)이라고 하고, 분할된 네트워크를 서브넷(subnet)이라고 한다.
- 서브넷팅되면 구성이 '네트워크 ID + 호스트 ID'에서 '네트워크 ID + 서브넷 ID + 호스트 ID'로 변경된다.
- 서브넷 마스크는 네트워크 주소와 호스트 주소를 식별하는 값이다.
- 클래스별로 서브넷 마스크는 A 클래스가 255.0.0.0, B 클래스가 255.255.0.0, C 클래스가 255.255.255.0이다.
- 프리픽스 표기법은 서브넷 마스크를 슬래시(/비트)로 나타낸다. 예를 들어 255.255.255.0을 프리픽스 표기법으로 나타내면 /24이다.
22. 라우터의 구조
라우터(router)
: 서로 다른 네트워크와 통신하기 위해 네트워크를 분리한다.
▶ 기본 게이트웨이(default gateway)
: 컴퓨터가 다른 네트워크에 데이터를 전송하기 위해서는 라우터의 IP 주소를 설정해야 한다. 라우터의 IP 주소를 설정함으로써 네트워크의 출입구를 지정하고, 라우터로 데이터를 전송한다.
라우팅(routing)
: 경로 정보를 기반으로 현재의 네트워크에서 다른 네트워크로 최적의 경로를 통해 데이터를 전송하는 것
▶ 라우팅 테이블: 경로 정보가 등록되어 있는 테이블
- 수동으로 등록하는 방법: 소규모 네트워크에 적합
- 자동으로 등록하는 방법: 대규모 네트워크에 적합
--> 라우팅 프로토콜: 라우팅 프로토콜을 설정하여 라우터 간에 경로 정보를 서로 교환하고 그것을 라우팅 테이블에 등록해 나가는 것
Lesson 21 정리
- 서로 다른 네트워크와 통신하려면 라우터(router)가 필요하다.
- 라우터(router)는 네트워크를 분할할 수 있지만 스위치(레이어 2)와 허브는 분할할 수 없다.
- 컴퓨터에서 다른 네트워크로 데이터를 전송하려면 기본 게이트웨이를 설정해야 한다.
- 라우팅은 경로 정보를 기반으로 현재의 네트워크에서 다른 네트워크로 최적의 경로를 통해 데이터를 전송하는 방식이다.
- 경로 정보가 등록되어 있는 테이블을 라우팅 테이블이라고 한다.
- 라우터 간에 라우팅 정보를 서로 교환하기 위한 프로토콜을 라우팅 프로토콜이라고 한다.
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