네트워크 기초 이론 4편

Owon·2023년 9월 4일
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LAN 과 WAN

LAN은 Local, WAN은 Wide다. Logical은 가상환경을 떠오르면 된다, 인터넷은 사실상 logical network, 다른 말로 해석하자면 virtual net이다. 인터넷을 WAN으로 보기 때문에, WAN의 Wide는 지역의 크기로 나누는 것 타당하지 않을 수 있다.
LAN은 사실상 1~2계층에 있고, 3~4계층에 WAN이 있다라고 기억해도 좋다. Ethernet의 식별자는 MAC주소(48bit)인데, MAC주소로 식별하는 네트워크가 LAN이다. 반면 IP주소는 인터넷의 중요한 식별자다.
IP주소와 MAC주소중에 특수한 주소가 있다, 이를 방송주소(broadcast address)라고 부르는데, 이 또한 LAN으로 취급할 수 있다.

패킷의 생성 원리

프로그램에 프로세스가 존재한다면 커널영역에 TCP/IP가 있고 H/W영역에 NIC가 있어 Internet에 접근 할 수 있는데, 소켓이라는 파일의 일종(TCP를 추상화한 파일)이 존재하고, 프로그램의 프로세스가 인터넷에 RW, I/O를 할 수 있도록(Stream) 도와준다.
Stream의 데이터는 매우 길 수 있기에 이를 Segment단위로 쪼개주는데, Segment를 캡슐화하여 Packet이 되며, 패킷을 한번더 캡슐화하면 Frame이 된다.
소켓에서 data send를 실행하면 스트림 데이터를 알아서 쪼개준다. 패킷의 최대크기 MTU는 보통 1500의 길이를 갖고있는데, 이때 패킷의 구조엔 Header와 Payload로 분리할 수 있다.
Header에는 IP/TCP에 대한 데이터를 각각 20bytes씩 들고있으니, Payload의 최대크기는 1500에서 20바이트를 뺀 1460bytes(MSS) 크기가 된다.
보안문제 때문에 패킷을 들여다 볼 수도 있는데 이를 DPI라고 부른다. 만약 웹 서비스에서 데이터를 2000bytes 크기로 send한다면 최소 2개의 packet이 필요하다.

L2 스위치

물리적 주소는 MAC 주소다. 네트워크는 switch의 집합체라고 생각할 수 있다. L2 Access라는 스위치에 여러개의 PC(NIC)간 통신을 할 수 있도록 만들어준다. L2 Access들 끼리 연결할 수 있도록 도와주는 스위치가 바로 L2 Distribution 스위치다. 이용주체의 엔드를 Endpoint로 취급하는데, Endpoint와 제일 먼저 접근되는 스위치가 L2 Access고, 일반적으로 스위치를 위한 스위치가 L2 Distribution이다. L2 Distribution에서 계속 외부로 접근하면 Router(L3)가 나오고 그 후엔 Internet에 접근할 수 있다.
L2 Access -> L2 Distribution와 같이 계층 상향으로 이동하는 연결하는 라인을 uplink로 부른다. link-up/down이라는 개념도 있는데 이는 uplink와 다른 뜻이다. Link-up은 연결이 완성됐을 때 녹색불을 뜨면서 Link-up됐다고 표현할 때 쓰는 용어다.
공유기가 16개의 포트단자를 갖고있을 때 이때 uplink용 포트 하나를 제외하면 총 15개의 컴퓨터에 연결할 수 있다.

IP 헤더 형식과 의미 요약


ToS-> Type of Service 대역폭 품질 관리할 때 사용이 된다.
Identification은 단편화와 관련되어있다.
TTL: Type of Line, 인터넷은 라우터의 집합체인데, Packet을 유통하는데 라우터를 하나씩 지날 때 마다 TTL이 하나씩 감소하는데, TTL은 라우터를 너무 많이 거치면 0이 된다. 0이 된다면, 0이 된 라우터에서 해당 데이터를 버린다.
Protocol은 4계층의 헤더가 뭔지 확인한다. 해당 값을 확인해서 뒤의 데이터를 값으로 처리할 지 TCP/UDP 헤더가 또 나오는지 확인 할 수 있다.
Source address은 출발지 IP 주소, Destination address는 도착지 IP 주소다.

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