모두의 네트워크 5장 - 네트워크 계층:목적지에 데이터 전달하기 (2021-03-03)

- 네트워크에 입문하기 위해 길벗 출판사의 모두의 네트워크를 읽으며 공부한 내용을 정리하는 포스팅입니다.

- 혹시라도 틀린점이 있다면 망설이지 마시고 바로 알려주세요 :)

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17. 네트워크 계층의 역할

지난 챕터에서 배운 데이터링크 계층의 기능만으로는 해당 네트워크 안에서만 통신이 가능하다. 

네트워크계층은 네트워크간의 통신을 가능하게 해주는 역할을 한다. 

서로다른 네트워크간에 통신을 하는데 필요한 장비가 라우터다(router)

랜 안에서는 MAC 주소만으로도 통신이 가능하지만 네트워크 간에 통신을 하려면 IP 주소가 필요하다. 

경로를 선택하고 목적지 IP 주소까지 어떻게 데이터를 전달할지 결정하는 것을 라우팅(routing)이라고 한다. 

라우터의 라우팅 테이블에는 경로 정보가 등록되어있다. 

네트워크 계층의 대표적인 프로토콜에는 IP가 있다. 

네트워크 계층에서는 캡슐화할 때 IP 헤더를 추가한다. 
(IP헤더에는 많은 것들이 있는데 일단 출발지 IP 주소와 목적지 IP 주소가 있다고 생각하기) 

18. IP 주소의 구조

데이터를 다른 네트워크로 전달하려면 IP 주소가 필요하다.

IP 주소는 인터넷 서비스 공급자(ISP)에게 할당 받을수 있다. 

IPv4의 IP 주소는 32비트 IPv6의 IP 주소는 128비트로 구성되어있다. (본교재는 IPv4기준으로 설명)

IP주소는 공인 IP주소와 사설 IP 주소가 있다.
(IPv4는 사용가능주소가 고갈되어가서 공인 IP는 라우터에만 할당후 랜안의 컴퓨터에는 사설IP주소를 할당)

IP 주소는 네트워크 ID (어느네트워크인지를 나타냄) 호스트ID (해당 네트워크의 어느 컴퓨터인지를 나타냄)로 이루어져있다. 

19. IP 주소의 클래스 구조

네트워크의 크기는 클래스라는 개념으로 구분한다.

IP 주소는 A~E 클래스로 나누어지며 일반적으로는 A~C 클래스를 사용한다.

IP 주소의 클래스별 호스트 수는 A클래스가 1677만 7214대, B클래스가 6만 5534대 C 클래스가 254대다.

공인IP와 사설IP 주소의 범위는 서로 분리되어있으며 혼용해서 사용할 수 없다. 

20. 네트워크 주소와 브로드캐스트 주소의 구조

C클래스 기준으로 네트워크 주소는 호스트 ID가 0인 IP 주소고 브로드캐스트 주소는 호스트 ID가 255 (2진수로 11111111) 인 주소다. 

네트워크 주소는 전체 네트워크에서 작은 네트워크를 식별 하는데 사용되고

브로드캐스트 주소는 해당 네트워크에있는 장비나 컴퓨터에 한번에 데이터를 전송하는데 사용된다. 

-> 따라서 네트워크 주소와 브로드 캐스트 주소는 컴퓨터의 IP 주소로 설정할 수 없다. 

21. 서브넷의 구조

네트워크를 분할하는 것을 서브넷팅이라고 하고 분할된 네트워크를 서브넷이라고 한다. 

서브넷팅되면 구성이 '네트워크ID +호스트ID'에서 '네트워크ID + 서브넷ID + 호스트ID'로 변경된다. 

서브넷 마스크는 네트워크 ID와 호스트 ID를 식별하는 값이다. 

클래스별로 서브넷 마스크는 

A클래스가 255.0.0.0 

B클래스가 255.255.0.0

C클래스가 255.255.255.0

프리픽스 표기법은 서브넷 마스크를 슬래시로 나타낸다. 예를 들어 255.255.255.0 은 /24로 나타낼 수 있다. 

22. 라우터의 구조

서로다른 네트워크와 통신을 위해서는 라우터가 필요하다.

라우터는 네트워크를 분할할 수 있지만 스위치(레이어2)와 허브는 분할할 수 없다.

컴퓨터에서 다른 네트워크로 데이터를 전송하려면 기본게이트웨이를 설정해야한다. 

라우팅은 경로정보를 기반으로 현재 네트워크에서 다른 네트워크로 최적의 경로를 통해 데이터를 전송하는 방식이다. 

경로정보가 등록되어있는 테이블을 라우팅 테이블이라고 한다. 

라우터 간에 라우팅 정보를 서로 교환하기 위한 프로토콜을 라우팅 프로토콜이라고 한다.