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L3. Network Layer

주요 기능 1. Packetizing

• 패킷을 만드는 것.

OSI 7계층은 각자가 해아할 일이 있음.

• • 본인이 상대방과 주고받을 정보가 있음.
• 따라서, 위로부터 받은 PDA에 본인이 해야할 것을 넣음. Header Tail
• 네트워크 Layer는 가장 중요한 정보인 보내는 컴퓨터의 네트워크 주소 (IP Address / Source Address)와 받는 쪽의(Destination IP Address)가 들어감.
• 원칙적으로는 Source/Destination IP Address는 바뀌지 않고 쭉 감.
  • 해당 IP Address는 네트워크의 어느 장치를 통과하더라도 바뀌지 않는 해당 정보를 Network Layer에서 집어넣음! 이게 Packetizing

주요 기능 2. Routing, Forwarding 동작

• Source Computer ↔ Destination Computer

  • 사이에 수많은 컴퓨터가 존재.
  • 그 컴퓨터가 정보를 받으면 Destination까지 가야하니, 이런 경로로 가면 되겠다하고 생각하는 것!

• 라우터가 하면: Routing

• 스위치나 허브가 하면: Forwarding이라고 표현.

• 하나의 정보를 4개의 패킷으로 쪼개서 보냄.

  • Layer3까지 쌓여있는 네트워킹 장치들에 의해 Receiver에게 제대로 잘 도착함.

• 해당 예제는 인터넷 네트워크 중 가장 유명한 IP 예제임.

  • 즉, IP를 사용하는 네트워크 layer에서 어떻게 1, 2, 3, 4가 전해지는지 보여주는 예제임.

• 인터넷은 단순해서 R1에 1번 패킷이 도착하면, 1번 패킷에는 누가 보냈는데, 누구한테 가야한다는 정보가 들어가 있음.

  • 모든 패킷에 해당 정보가 있음

• 따라서, 라우터가 1번 패킷을 받으면 그 안의 destination 네트워크 주소를 확인 함.

  • R4, R2, R3 중 R4로 가는게 좋을 것 같다고 판단함.
  • 즉, 어떤 줄로 보낼지 판단함.
  • IP 네트워크는 이를 패킷마다 결저함.

• 보낸 순서와 다른 순서로 receiver에게 도달 가능. → 순서가 바뀔 수 있음!!!!

  • Layer 4의 TCP: 원래 순서로 복구.
  • Layer4의 UDP: 순서 복구 X
  • 순서를 꼭 맞춰야하는지 안 맞춰도 되는지에 따라 서비스를 짜야함.

• Alice → Bob
  • 수많은 라우터와 스위치 장비 존재.
    • 라우터는 3계층 까지 올라가서 들어갔다 나왔다 할 것임.
    • 스위치는 대개 1,2계층 왔다갔다 할 것임.
  • 패킷이 다 방식을 통해서 올 수 있음.
    • 줄의 생성 연도는 다 다를 수 있음.
    • 위성을 통해서 올수도
    • 해저 케이블을 통해서 올 수도

라우터가 메시지를 받았을 때 Destination Address를 보고 갈 곳을 정함.

• Input: Destination Address
• Output: 전달해야할 줄
  • 네트워크 장치에는 많은 구멍이 있고, 그 구멍에는 줄이 연결되어 있음. 그 구멍을 우리는 Port라고 부름.
• 즉, 라우터는 특정 Port에서 받은 패킷을 해당 패킷의 destination address를 보고 다시 다른 port를 결정해서 메시지를 보냄.
• 이때, input에 해당하는 output을 결정하기 위한 근거가 필요함.
• 그 근거를 Forwarding Table이라고 얘기함.
  • IP일 경우에는 Routing Table
  • 즉 destination address를 보고 그 보내야 할 줄이 꽂혀있는 port 번호를 저장.

• ex) 1번 메시지의 destination address가 B일 경우, 2번 interface로 보냄.

• 해당 테이블은 굉장히 빠른 LAM에 저장.

  • 이유: 10G/s로 메시지가 들어오면, 그 속도대로 output을 내야함. → 빨리 처리해서 내보내야함.