네트워크 계층: 목적지에 데이터 전달하기

이 장의 목표

• IP를 이해한다.
• 라우터를 이해한다.
• IP 주소를 이해한다.
• 서브넷을 이해한다.
• 라우팅을 이해한다.
  
  

네트워크 계층의 역할

• 서로 다른 네트워크 간에 통신을 하려면 라우터가 필요하다.
• 랜 안에서는 MAC 주소만으로도 통신할 수 있지만 네트워크 간에 통신을 하려면 IP 주소가 필요하다.
• 경로를 선택하고 목적지 IP 주소까지 어떻게 데이터를 전달할지 결정하는 것을 라우팅이라고 한다.
• 라우터의 라우팅 테이블에는 경로 정보가 등록되어 있다.
• 네트워크 계층의 대표적인 프로토콜에는 IP가 있다.
• 네트워크 계층에서는 캡슐화할 때 IP 헤더를 추가한다.

IP 주소의 구조

• 데이터를 다른 네트워크로 전달하려면 IP 주소가 필요하다.
• IP 주소는 인터넷 서비스 공급자에게 할당받을 수 있다.
• IPv4의 IP 주소는 32비트, IPv6의 IP 주소는 128비트로 구성되어 있다.
• IP 주소의 종류에는 공인 IP 주소와 사설 IP 주소가 있다.
• IP 주소는 네트워크 ID와 호스트 ID로 나누어진다.

IP 주소의 클래스 구조

• IP 주소는 A ~ E 클래스로 나누어지며 일반적으로는 A ~ C 클래스를 사용한다.
• IP 주소의 클래스별 호스트 수는 A 클래스가 1677만 7214대, B 클래스가 6만 5534대, C 클래스가 254대다.

네트워크 주소와 브로드캐스트 주소의 구조

• 네트워크 주소와 브로드캐스트 주소는 컴퓨터에 설정할 수 없다.
  
  

서브넷의 구조

• 네트워크를 분할하는 것을 서브넷팅이라고 하고 분할된 네트워크를 서브넷이라고 한다.
• 서브넷팅되면 구성이 '네트워크 ID + 호스트 ID' 에서 '네트워크 ID + 서브넷 ID + 호스트 ID'로 변경된다.
• 서브넷 마스크는 네트워크 주소와 호스트 주소를 식별하는 값이다.
• 클래스별로 서브넷 마스크는 A 클래스가 255.0.0.0, B 클래스가 255.255.0.0, C 클래스가 255.255.255.0이다.
• 프리픽스 표기법은 서브넷 마스크를 슬래시(/비트)로 나타낸다. 예를 들어 255.255.255.0 을 프리픽스 표기법으로 나타내면 /24다.

라우터의 구조

• 서로 다른 네트워크와 통신하려면 라우터가 필요하다.
• 라우터는 네트워크를 분할할 수 있지만 스위치(레이어 2)와 허브는 분할할 수 없다.
• 컴퓨터에서 다른 네트워크로 데이터를 전송하려면 기본 게이트웨이를 설정해야 한다.
• 라우팅은 경로 정보를 기반으로 현재의 네트워크에서 다른 네트워크로 최적의 경로를 통해 데이터를 전송하는 방식이다.
• 경로 정보가 등록되어 있는 테이블을 라우팅 테이블이라고 한다.
• 라우터 간에 라우팅 정보를 서로 교환하기 위한 프로토콜을 라우팅 프로토콜이라고 한다.

참고