허브, 스위치 , 라우터 , 공유기

유투브 영상 : https://www.youtube.com/watch?v=1z0ULvg_pW8

허브

• 컴퓨터와 컴퓨터 사이를 연결.
• 허브로 연결된 컴퓨터들은 서로 누가 누구인지 구분할 수 없기 때문에 허브에 연결된 모든 컴퓨터에 연결 요청을 보내고, 각각의 컴퓨터들이 자신들에 대한 연결 요청인지 확인 한 뒤 응답을 보낸다.
• A라는 컴퓨터가 B와의 통신을 하려면 A는 허브에게 B로 연결해달라는 요청을 보낸다. 이때 허브는 누가 A B C D인지 모르기 때문에 모든 컴퓨터에게 요청을 보내고, B C D 모두 요청을 받게 되고, C D는 요청을 무시하고 B만 요청에 응답하는 방식
• B와 통신하기 위해서 C D에도 요청이 보내지는 불필요한 트래픽이 발생하기 때문에 대규모 보다는 소규모 네트워크에 주로 사용
• 데이터 패킷이 포트 중 하나에 도착하게 되면 다른 모든 포트로 복사되어 보내지게 되어 불필요 트래픽 발생

스위치

• 허브의 단점을 보안해준다.
• A가 B와 연결하기 위해 요청을 보내면 스위치는 나머지 B C D에도 요청을 보내는 것이 아닌, B에만 연결 요청을 보내게 된다.
• 스위치는 컴퓨터들의 고유 번호인 MAC 주소를 통해 해당 포트에 연결해주는 방식이기 때문에 허브의 단점을 보안할 수 있다.

라우터

• 허브와 스위치는 IP주소를 읽지 못한다.
• 라우터는 IP 주소를 기반으로 한 네트워크에서 다른 네트워크로 데이터를 전달하는 역할을 한다. 그래서 패킷이 자체 네트워크 용인지 다른 네트워크 용인지 판단 하게 된다.
• 앞에서의 A B C D외에도 다른 네트워크들이 서로 연결 되어 있는데 , 이렇게 복잡하게 연결된 네트워크 속에서 요청 신호나, 응답 신호들이 길을 찾을 수 있도록 경로를 설정하는 역할을 한다.
• 라우터(route + er)

공유기

• IP를 할당하는 기능이 있어 인터넷을 연결해주는 장치이다.
• 다수PC에 할당된 사설 IP를 공용인터넷에 접근가능하게 해준다.
• 허브와 스위치만으로는 인터넷에 접속할 수 없으며, 네트워크에 서로 접속한 컴퓨터들끼리만 연결이 가능하다.
• 두 대 이상의 컴퓨터를 인터넷에 연결하기 위해서는 공유기가 필요하다.
• 사설 IP는 로컬망에서만 사용하기 위한 IP이다. (네트워크를 아파트 라고 하면 사설 IP는 아파트의 호수 정보라고 하면 된다.)
• 사설 IP는 로컬망에서만 사용되다가 외부 인터넷망으로 나갈 땐 주어진 공인 IP로 변환되어야 하는에 라우터가 이 기능을 수행해 준다.)
• 예를 들어 서울시 서울구 서울동 서울아파트 101동 202호에 홍길동이라는 사람이 산다고 가정을 한다면, 이 주소에서 '서울시 서울구 서울동 서울아파트'에 해당하는 부분이 공인 IP, '101동 202호'에 해당하는 부분이 사설 IP가 된다. 이 홍길동이라는 사람이 같은 서울아파트에 사는 친구에게 101동 202호로 오라고 말하면서 초대한다면 그 친구는 당연히 서울아파트 101동 202호라고 생각하고 홍길동의 집을 찾을 수 있다. 그러나 이 홍길동이라는 사람이 부산시 부산구 부산동 부산아파트에 사는 사람한테 101동 202호라고 말해주면 그 사람은 홍길동의 의도와는 다르게 부산아파트 101동 202호로 가려고 할 것이고 당연히 그 곳에 홍길동이 있을 리 없으니 찾을 수 없다.
• 마찬가지로 어떤 사설망에서 A라는 컴퓨터에 할당된 사설 IP 주소가 192.168.1.2라고 가정한다면, 같은 사설망 내의 다른 컴퓨터를 이용하여 192.168.1.2로 접속을 시도하면 A라는 컴퓨터로 접속할 수 있지만, 다른 사설망 내의 컴퓨터를 이용하여 192.168.1.2로 접속을 시도하면 A라는 컴퓨터로 접속할 수 없다.
• 사설 IP는 같은 사설망 안에서 IP가 중복되면 안 되지만 다른 사설망끼리는 IP가 중복돼도 무방하다.
• 공인 IP(public IP) : 외부에 공개되어 있는 IP 주소이며, 공인 IP는 전세계 유일한 IP주소를 갖는다.
• 사설 IP 주소대역
  - Class A : 10.0.0.0 ~ 10.255.255.255
  - Class B : 172.16.0.0 ~ 172.31.255.255
  - Class C : 192.168.0.0 ~ 192.168.255.255
• 사설 IP를 할당받은 개인 PC가 데이터 패킷을 외부 인터넷으로 전송하게 되면 공유기(라우터)가 해당 사설 IP를 공인 IP로 바꾸어 전송한다.
• 반대로 외부에서 오는 데이터 패킷도 패킷의 목적지에 해당하는 사설 IP로 변경한 후 전송하게 된다.

포트

• IP내에서 프로레스를 구분하기 위해 사용하는 번호
• 포트의 번호는 IP주소가 가리키는 PC에 접속할 수 있는 통로(채널)을 의미한다.
• 로컬 PC의 IP 주소인 127.0.0.1 뒤에 :3000과 같은 숫자로 표현이 된다.
• 포트는 중복해서 사용불가
• 포트 번호는 0~65535까지 사용할 수 있고 , 0~1024번은 잘 알려진 포트(well-known port)라고 하며 특정 기능을 하도록 이미 정해져 있다.
• 22: SSH , 80 : HTTP , 443: HTTPS
  포트 번호에 대한 설명: https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_TCP_and_UDP_port_numbers

• 패킷: 데이터를 주고 받을 때 네트워크를 통해서 전송되는 데이터 조각. (큰 데이터들은 패킷으로 분할하여 전송하게 된다.)

• 패킷의 구조 :

1. 버전 : IPv6인지 IPv4인지 확인
2. 프로토콜 : IP패킷의 데이터 부분이 전송되는 전송 프로토콜 TCP 또는 UDP
3. 소스 주소: 패켓을 네트워크로 보내는 장치의 IP 주소