네트워크 계층
- 네트워크 계층
- 네트워크 간의 통신을 가능하게 하는 역할
- 라우터(router)
- 다른 네트워크와 통신을 하기 위한 네트워크 장치
- 데이터를 목적지까지 가는 경로 설정
- 라우팅 테이블(routing table)을 통해서 경로 정보 등록 및 관리
- IP 주소
- 네트워크를 식별할 수 있는 주소
- 데이터 전송할 때 컴퓨터의 식별주소로 사용
- 라우팅(routing)
- 목적지 주소(IP 주소)까지 어떤 경로를 통해서 데이터를 전송할지 결정하는 것
IP(Internet Protocol)
- IP 헤더
- 네트워크 계층에서 캡슐화할 때 데이터 앞에 붙이는 헤더
- 구성
- 버전(version)
- 헤더 길이(header length)
- 서비스 유형(service type)
- 전체 패킷 길이(totoal length)
- ID(Identification)
- 조각 상태(flags)
- 조각의 위치(fragment offset)
- TTL
- 프로토콜(protocol)
- 헤더 체크섬(header checksum)
- 출발지 IP 주소(source IP address)
- 목적지 IP 주소(destination IP address)
- IP 패킷
- IP 버전
- IPv4 - 32 bit 10진수 표기
- IPv6 - 128 bit 10진수 표기
IP 주소(IP address)
- IP 주소
- ISP(인터넷 서비스 제공자)를 통해서 IP 주소를 할당받을 수 있음
- 구성
- 32 bit를 8bit 단위인 옥텟(octet)으로 구분한 후, 각 옥텟을 10진수로 변환해서 쉽게 부름
- 각 옥텟의 범위 : 0 ~ 255
- ex) 11000000101010000000000100001010
→ 11000000 10101000 00000001 00001010 → 192.168.1.10
- 종류 1)
- 공인 IP 주소
- 인터넷에 직접 연결된 컴퓨터나 라우터에 할당된 주소
- IP주소가 부족해서 ISP가 제공하는 공인 IP 주소는 라우터에만 할당
- 사설 IP 주소
- LAN에 있는 컴퓨터에 할당된 주소
- LAN 내에 있는 컴퓨터는 네트워크 관리자가 사설 IP 주소를 할당하거나, 라우터의 DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol, IP 주소 자동 할당 프로토콜)을 이용해서 자동 주소할당
- 종류 2)
- 종류 3) 특별한 주소로, 컴퓨터나 라우터의 IP로 사용하면 안되는 IP 주소
- 네트워크 주소(network address)
- 첫번쨰 호스트 ID : 0(10진수)
- 전체 네트워크에서 작은 네트워크 식별하는데 사용 → 전체 네트워크 대표 주소
- 브로드캐스트 주소(broadcase address)
- 마지막 호스트 ID : 255(10진수)
- 네트워크 내에 있는 모든 컴퓨터와 장비에게 데이터를 전송하는데 사용되는 IP 주소
IP 주소 클래스(IP Address Class)
- IP 주소 클래스
- 네트워크의 크기에 따른 구분
- 네트워크 ID를 크게 만들거나 호스트 ID를 작게 만들어서 네트워크 크기 조절 가능
- 종류
- A 클래스
- 대규모 네트워크 주소
- 8 bit 네트워크 ID + 24 bit 호스트 ID
- 범위
- 모든 IP의 범위 : 1.0.0.0 ~ 127.255.255.255
- 공인 IP 주소 범위 : 1.0.0.0 ~ 9.255.255.255 / 11.0.0.0 ~ 126.255.255.255
- 사설 IP 주소 범위 : 10.0.0.0 ~ 10.255.255.255
- B 클래스
- 중형 네트워크 주소
- 16 bit 네트워크 ID + 16 bit 호스트 ID
- 범위
- 모든 IP의 범위 : 128.0.0.0 ~ 191.255.255.255
- 공인 IP 주소 범위 : 128.0.0.0 ~ 172.15.255.255 / 172.32.0.0 ~ 191.255.255.255
- 사설 IP 주소 범위 : 172.16.0.0 ~ 172.31.255.255
- C 클래스
- 소규모 네트워크 주소
- 24 bit 네트워크 ID + 8 bit 호스트 ID
- 범위
- 모든 IP의 범위 : 192.0.0.0 ~ 223.255.255.255
- 공인 IP 주소 범위 : 192.0.0.0 ~ 192.167.255.255 / 192.169.0.0 ~ 223.255.255.255
- 사설 IP 주소 범위 : 192.168.0.0 ~ 192.168.255.255
- D 클래스 : 멀티캐스트(multicast) 주소(한 컴퓨터가 여러 컴퓨터로 동시에 데이터 전송)
- E 클래스 : 연구 및 특수용도 주소
서브넷(Subnet)
- 서브넷
- 큰 규모의 네트워크를 작은 단위로 분할한 네트워크
- 서브넷팅(subneting) : 네트워크를 분할하는 행위
- 서브넷팅이 발생한 IP 주소는 네트워크 ID, 서브넷 ID, 호스트 ID로 구성되어 있음
- ex) A 클래스를 서브넷팅한 IP 주소의 구성
- 네트워크 ID(8 bit) + 서브넷 ID(10bit) + 호스트 ID(14 bit)
- 서브넷 마스크
- 서브넷팅한 IP 주소의 네트워크 ID와 호스트 ID를 구분해서 동일한 네트워크인지 판단하기 위해서 사용하는 값
- 프리픽스(prefix) 표기법
- 서브넷 마스크를 슬래시(/)로 나타내는 것
- 비트의 개수
- 클래스의 서브넷 마스크
- A 클래스의 서브넷 마스크 : 255.0.0.0/8
- B 클래스의 서브넷 마스크 : 255.255.0.0/16
- C 클래스의 서브넷 마스크 : 255.255.255.0/24
- C 클래스 서브넷팅 후 : 255.255.255.240/26 (호스트 ID(00000000)에서 앞의 4 bit를 서브넷 ID로 빌려서 사용)
라우터(router)
- 라우터(router)
- 서로 다른 네트워크와 통신하는데 사용하는 네트워크 기기
- 네트워크 분리하는 기능
- 스위치(또는 허브)로 연결된 컴퓨터는 동일한 네트워크에 속함
- 기본 게이트웨이 : 네트워크 외부에 접속할 때 사용하는 IP 주소
- 라우팅(routing)
- 라우팅 테이블을 이용해서 목적지 네트워크까지 최적의 경로를 이용해서 데이터를 전송하는 것
- 라우팅 테이블 : 경로 정보가 등록된 테이블
- 수동으로 등록하는 방법 : 소규모 네트워크에 적합, 수동으로 수정사항 변경 →많은 작업량
- 자동으로 등록하는 방법 : 대규모 네트워크에 적합, 라우터 간의 경로 정보 교환을 통한 자동 수정
- 라우팅 프로토콜(routing protocol)
- 라우팅 간의 정보를 교환하기 위한 프로토콜
- 대표적인 프로토콜 : RIP, OSPF, BGP 등