패킷 (Packet)

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컴퓨터 네트워크가 전달하는 데이터의 형식화된 블록.
패킷은 제어 정보와 사용자 데이터로 이루어지며, 이는 페이로드라고 한다.

데이터가 패킷으로 형식이 바뀔 때, 네트워크는 장문 메시지를 더 효과적이고 신뢰성 있게 보낼 수 있다!

패킷의 어원은 Pack + Bucket의 합친 말이다.

패킷의 개념은 우체국에서 화물을 전달하는 방식에서 착안되었다.

우체국에서는 화물을 적당한 덩어리로 나눠 행선지를 표시하는 꼬리표를 붙히게 되는데, 해당 방식을 데이터 통신에 접목시킨 것이다.

정보를 보낼 때 특정 형태를 맞추어 보낸다는 것.

패킷은 컴퓨터에서 컴퓨터로 데이터를 주고받을 때 네트워크를 통해서 전송되는 데이터 조각이다.

데이터를 한 번에 보내면 되면 안되나요? 왜 패킷으로 나눠서 보내나요?

큰 데이터는 대역폭을 굉장히 많이 차지하기 때문에 패킷의 흐름을 원활하게 하지 못한다.
때문에 트래픽이 발생하게 되므로 이를 방지하기 위해 패킷을 사용한다.

예시로 6차선 도로에서 4차선이 차가 너무 많아서 많이 밀리는 상황.

각 차선마다 차가 다니지 못하고 나머지 2차선만 원활히 통행 가능.
이러한 경우 각 차선마다 차가 다니는 것보다 교통 정체가 일어난다.

큰 데이터를 어떤 방식으로 상대방에게 전송하나요?

1. 큰 데이터를 작은 패킷들로 분할합니다. (트래픽 발생을 막기 위해)
2. 작은 패킷들로 분할된 데이터에게 번호를 붙혀 상대방에게 전달합니다.

이러한 방식을 패킷 교환 방식이라고 합니다.

❗️ 패킷의 구조

IP 패킷은 헤더로 정의되며, 해당 헤더에는 많은 필드가 포함된다.

버전, TTL, 프로토콜, 헤더 체크섬, 소스 주소, 대상 주소, 데이터로 이루어져있다.

1. 버전

   • 사용중인 IP 버전을 식별하는데 사용.
   • 버전4 Or 버전6 중 하나만 선택할 수 있다. (현재 인터넷으로 구현되는 버전6로 프로세스)
   • IPv4 Header와 IPv6 Header

2. TTL (Time to Live)

   • 해당 패킷이 네트워크에 남아있을 수 있는 시간.
   • 이 패킷을 처리하는 각 Router는 TTL 카운터를 하나 이상 감소 시킨다.

3. 프로토콜

   • IP 패킷의 데이터 부분이 전달되는 전송 계층 프로토콜.
   • TCP 또는 UDP이다.
     Transmission Control Protocol | User Datagram Protocol

4. 헤더 체크섬

   • 검증 계산의 기반이 되는 헤더 체크섬 데이터는 헤더 데이터일 뿐,
     해당 계산 결과는 헤더 체크섬 필드에 저장된다.
   • 헤더가 손상되지 않은 경우 IP는 패킷이 양호하다고 간주한다.

5. 소스 주소

   • 패킷을 네트워크로 보내는 장치의 IP주소이다.
   • ICMP Internet Control Message Protocol 전송 실패 또는 제어 메세지를 포함하여 네트워크 수준 오류 메세지가 전송되는 곳.

6. 대상 주소

   • 패킷이 전송되는 주소.

7. 데이터

   • 데이터 부분이 전송 계층 ➡️ TCP 또는 UDP로 전송된다.
   • IP는 여기서 찾은 것을 신경쓰지 않는다.
   • IP는 단지 전달 수단일 뿐이다.

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패킷에 대해 간략하게 정리해봤는데, 찾아보니 생각보다 내용이 Deep해질 수 있을 것 같다.

추후에 패킷에 대해 깊게 알아야할 때가 오면 그 때 다시 정리해볼 것..