네트워크 계층 : 전송 계층에서부터 전달된 데이터를 패킷에 넣어 목적지까지 전달하는 것
IP : 네트워크 계층을 대표하는 프로토콜, 패킷 데이터 사용, 인터넷에서 LAN들을 지나 데이터를 전달하기 위해 만든 것
라우팅 : 매 순간 가장 빠르다고 생각되는 길로 패킷이 이동, 어떤 길로 패킷을 보낼지 결정하는 것
라우팅 알고리즘 : 경로를 결정하는 방법을 정해 놓은 것
라우터 : 인터넷에서 LAN과 LAN을 연결하는 기계
라우터와 네트워크 상태는 수시로 바뀜
↓
수시로 변하는 라우터의 상태나 네트워크 선의 상태를 고려하여 가장 빠르다고 생각되는 경로로 패킷을 전송
best efforts, not guarantee : 먼저 보낸 패킷이 더 늦게 도착하는 경우도 있고, 어떤 패킷은 길을 잘못 들어 목적지에 도착하지 못함
가상회선 : 가상 사설망을 이용하여 데이터를 보내는 방식
가상 사설망 : 인터넷 망(패킷 교환망)의 일정 채널을 빌린 후 독점적으로 사용하는 것, 패킷 교환 방식에서 회선 교환을 구현한 형태
- 인터넷망 서비스 제공업체는 인터넷 망의 여러 채널 중 A 회사만 사용할 수 있는 채널을 임대
- 가상 사설망은 기존의 인터넷 망(패킷 교환망)을 회선 교환망처럼 사용
- 가상 사설망에서는 통신을 하기 전에 셋업 단계를 거침
- 셋업 단계를 거친 후 정해진 경로(A-C-F)로만 패킷을 주고 받을 수 있음
- 순서가 뒤바뀌거나 사라지는 일은 없음
| 회선 교환 | 패킷 교환 | 가상 회선 | |
| 셋업이 필요한가? | O | X | O |
| 데이터가 같은 경로로 이동하는 가? | O | X | O |
| 데이터가 순서대로 도착하는가? | O | X | O |
| 선을 다른 사람과 공유하는가? | X | O | O |
| 중계기가 고장나는 경우 통신이 가능한가? | X | O | X |
| 사용시간으로 과금하는가? | O | X | O |
| 전송된 데이터 양으로 과금하는가? | X | O | X |
DHCP : IP 주소와 같은 TCP/IP 통신을 수행하기 위한 네트워크 구성 파라메터들을 동적으로 설정하기 위해 사용되는 표준 네트워크 프로토콜
- 네트워크 관리자가 수동으로 IP 주소를 할당하는 대신, DHCP 서버가 IP 주소 풀(pool)과 클라이언트 설정 정보를 관리 ,클라이언트가 네트워크에 접속할 때마다 DHCP 서버로부터 동적으로 IP 주소를 할당받고, 일정 대여(lease) 기간이 지나면 IP 갱신을 요청
- 호스트가 빈번하게 접속을 연결하고 다시 갱신하는 가정 인터넷 접속 네트워크 및 무선랜 (LAN)에서 폭넓게 사용
주소 체계
LAN에 속한 노드들이 사용하는 주소는 6바이트의 MAC 주소, 통신하려는 노드들이 상대방의 MAC 주소와 위치를 기억할 순 없으니 IP 주소 필요
IP 주소: 4바이트로 구성, 일반적으로 사용하는 IP 주소는 전체 4바이트 중 앞의 3바이트는 네트워크 주소를 나타냄, 지역 코드 개념 도입
네트워크 주소 : 특정 지역에 모인 컴퓨터의 집합을 의미
C 클래스 주소 : 앞에 3자리가 네트워크 주소, 나머지 1자리가 개별 호스트의 주소
B 클래스 주소 : 앞에 2자리가 네트워크 주소, 뒤의 2자리가 호스트 주소
A 클래스 주소 : 네트워크 주소가 1바이트, 호스트 주소가 3바이트인 주소
| 클래스 | 시작 주소 | 끝 주소 | 호스트 개수 |
| A class | 1.0.0.0 | 127.255.255.255 | 2²⁴ |
| B class | 128.0.0.0 | 191.255.255.255 | 2¹⁶ |
| C class | 192.0.0.0 | 223.255.255.255 | 2⁸ |
| D class (멀티캐스트용 주소) | 244.0.0.0 | 239.255.255.255 | |
| E class (미래를 위해 예약한 주소) | 240.0.0.0 | 255.255.255.255 |
호스트 주소 0 = 네트워크 주소, 호스트 주소 255 = 브로드케스트 주소
도메인 이름 : 인터넷이 있는 IP에 이름을 부여한 것, 대체적으로 "이름.종류.국가" 순
DNS(도메인 이름 서비스) : 도메인 이름과 IP 주소를 테이블 형태로 모아 놓은 서버, 도메인 이름을 주면 해당 이름의 IP 주소를 알려줌
- 도메인 이름 - IP 주소가 테이블 형태로 되어 있음
- 외부로부터 도메인 이름이 들어오면 해당 이름을 검색해 해당 IP 주소를 돌려줌
- DNS가 고장나면 인터넷이 멈춘 것처럼 보임
| 도메인 이름 | IP 주소 |
| google.com | 16.252.21.1 |
| naver.com | 19.232.32.9 |
- DNS(도메인 네임 시스템)는 계층구조를 가지며, 루트(root) 서버가 최상위에 위치
- 전 세계적으로 루트 서버가 하나만 있다면 과부하나 해킹 등으로 인해 문제가 발생할 수 있어, 각 나라와 지역별로 DNS 서버를 분산 운영
- DNS 서버들은 주기적으로 서로 통신하여 변경된 값을 갱신하며, 최신 DNS 테이블을 유지함으로써 인터넷 주소 변동에 따른 정보를 반영
- 지역 DNS 서버는 처리용량과 크기가 루트 DNS 서버에 비해 작으며, 일부 도메인 정보만을 저장
- 만약 지역 DNS에 특정 도메인 정보가 없다면, 루트 DNS 서버에 요청하여 주소를 확인하기에 루트 DNS 서버와의 추가 통신이 발생하여 웹브라우저 반응 속도가 다소 느려질 수 있음
경찰청 경고 홈페이지가 뜨는 이유
- 경찰청 경고 사이트의 IP 주소는 121.189.57.82
- 경찰청에서 불법 사이트를 발견하면, 해당 도메인 이름의 IP 주소를 경찰청 경고 사이트 주소인 121.189.57.82로 바꿔버림
- 사용자가 불법 사이트를 방문하려 하면, DNS는 해당 사이트 주소 대신 경찰청 경고 홈페이지 사이트 주소를 알려주게 됨
서브넷 마스트 : 클래스에 따라서 패킷 처리하는 방법이 달라지는 것 때문에 네트워크 주소와 호스트 주소를 알려주는 것
- IP 주소와 서브넷 마스트는 논리연산 AND를 사용하여 네트워크 주소 찾음
- 네트워크 주소 자리에 마스트를 1로 만들고, 호스트 주소 자리에 0을 만들면 서브넷 마스크가 됨
게이트 웨이 : 데이터가 지나 다니는 통로, 서로 다른 네트워크의 결계선에 있는 호스트 혹은 장치, 종류가 다른 네트워크 혹은 프로토콜의 연결 역할을 하는 장치 혹은 소프트웨어
- 게이트웨이는 서로 다른 네트워크나 프로토콜을 연결하고 중재하는 역할을 하며, 라우터에 전송계층 및 응용계층 기능이 추가된 형태
인터넷 공유기 : 게이트웨이의 대표적인 예로, 로컬 네트워크(LAN이나 무선 LAN)를 외부 네트워크(예: 인터넷)와 연결하여 중재하는 역할을 수행
- 공인 IP는 주로 외부망을 접속할 때 사용하며, 사설 IP는 내부망을 접속 할 때 사용
- 가정에서는 공유기나 모뎀이 외부망의 게이트웨이 역할, NAT (Network Address Translation)
- 인터넷 공유기의 경우 대부분이 DHCP 서버 기능이 있어서 자동으로 사설 IP를 관리 할 수 있어서, 네트워크 충돌이나 주소 고갈로 인한 접속 장애 문제 등을 해소
- 공유기 사용을 통한 인터넷 접속 환경의 경우, 공유기에는 공인 IP 할당. 하지만 공유기를 통해 인터넷에 연결 되어 있는 다른 기기들에는 사설 IP가 할당
IP와 관련된 설정 값은 IP 주소, DNS, 서브넷 마스크, 게이트웨이
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