포워딩
패킷이 라우터의 입력 링크에 도달했을 때 라우터는 그 패킷을 적절한 출력 링크로 이동시켜야 한다.
라우팅
송신자가 수신자에게 패킷을 전송할 때 네트워크 계층은 패킷 경로를 결정
이러한 경로를 계산하는 알고리즘은 라우팅 알고리즘(routing algorithm)이라고 한다.
포워딩 테이블(forwarding table) = 라우팅 테이블
라우터는 도착하는 패킷 헤더의 필드 값을 조사하여 패킷을 포워딩한다.
ATM(Asynchronous Transfer Mode)
고속의 패킷 교환 기술로, 네트워크에서 데이터를 전송하는 데 사용되는 표준화된 프로토콜
- ATM은 비트를 고정된 크기의 셀(cell)로 나누어 전송하며, 이 셀은 일반적으로 53바이트로 구성
서비스 유형
CBR(Constant Bit Rate), VBR(Variable Bit Rate), ABR(Available Bit Rate), UBR(Unspecified Bit Rate)
고정 비트율(CBR, Constant Bit Rate)
네트워크에서 데이터를 일정한 비트율(속도)로 전송하는 서비스를 의미
비디오 스트리밍에서 CBR은 비디오를 일정한 비트율로 인코딩하여 전송하는 것을 의미
데이터가 일정한 속도로 전송되므로 동영상을 시청하는 동안 끊김 없이 일관된 품질로 스트리밍될 수 있다.
가용 비트율(ABR, Available Bit Rate)
ABR은 네트워크에서 사용 가능한 대역폭을 동적으로 조절하여 트래픽의 특성에 따라 최적의 성능을 제공
- ABR 서비스는 주로 비실시간 데이터 전송에 사용
이 서비스는 동영상 스트리밍, 파일 전송 및 웹 브라우징과 같은 응용 프로그램에 적합
IP
컴퓨터 네트워크에서 데이터를 전송하는 데 사용되는 주소 지정 시스템
공인IP와 사설IP
- IP주소는 용도에 따라 크게 공인IP와 사설IP로 나뉜다.
- 공인IP는 인터넷 사용자의 로컬 네트워크를 식별하기 위해 ISP에서 제공하는 전세계적으로 고유의 주소이다.
- 사설IP는 집이나 사무실 등 한정된 공간 안에서 통신하기 위한 특정 구역 내의 고유의 주소이다.
공인IP
- 인터넷 상에서 디바이스들이 서로를 인식하고 통신할 수 있게 해주는 고유의 주소
- 즉 공인IP 주소의 개수는 유한하다.
- 공인IP는 돈을 주고 구매해야 하는 유료이다.
언제 어디서든 누구나 함께 통신할 수 있는 공간 : Public Network
사설IP
- 일반 가정이나 회사내 등에 할당된 가상IP
- 가상IP만을 가지고 외부와 통신할 수 없다.
- 외부와 통신할 시엔 라우터가 가지고 있는 공인IP를 공유한다.
ex) 내부 → 외부 : 내부PC는 라우터의 공인IP을 사용하여 인터넷으로 데이터 전송
ex) 외부 → 내부 : 인터넷은 라우터로 통신, 라우터가 목적지 사설IP로 데이터 전송
특정 조직 내에서만 함께 통신할 수 있는 공간 : Private Network
NAT(Network Address Translation)
하나의 공인IP를 여러 PC가 공유하여 사용할 경우 각 PC마다 사용하는 공인IP의 PORT를 달리하여 구분한다.
NAT의 장점은 외부망에서 내부망으로 들어올 수 없다. 보안 위협으로부터 안전한 환경을 구축할 수 있다.
즉, NAT는 여러 사설IP들이 하나의 공인 IP를 통해 외부와 통신할 수 있게 도와주는 네트워크 주소변환 서비스이다.
ICMP(Internet Control Message Protocol)
네트워크 상에서 컴퓨터 간에 제어 메시지를 전송하는 프로토콜 네트워크 장애 진단과 해결, 네트워크 테스트 등에 사용
Subnetting
Subnetting은 하나의 네트워크를 여러 대역으로 분할하는 것을 뜻한다. IP 대역을 효율적으로 나누어 사용함으로써 IP 낭비를 줄일 수 있으며, 네트워크를 용도 별로 분리하여 보안을 한층 더 강화할 수 있다.
Q. 우리 사무실은 192.168.0.0/24 대역의 IP를 할당받았다.
사무실 근로자는 약 100명정도 된다.
이 때 192.168.0.0/24 대역을 서브넷팅 없이 사용하면 어떻게 될까요?
A. 총 256개의 IP 중(192.168.0.0~192.168.0.255) 150개 정도의 IP가 낭비!!
if) 아래와 같이 서브넷팅을 하면 어떨까?
- 192.168.0.0/25 => 192.168.0.0~192.168.0.127
- 192.168.128.0/25 => 192.168.128.0~192.168.128.255
100명의 근로자에게 IP를 할당하고도, 나머지 IP를 아낄 수 있습니다.
다양한 통신 방법
네트워크 통신 방법에는 다양한 방식이 존재한다.
주요 방법에는 유니캐스트, 브로드캐스트, 멀티캐스트가 있다.
유니캐스트
유니캐스트는 네트워크 상에서 널리 사용되는 방식으로, 특정 목적지로만 프레임을 전달하기에, 다른 장비의 성능을 저하시키지 않는다.
브로드캐스트
브로드캐스트는 같은 네트워크 대역(브로드캐스트 도메인)의 모든 장비에 보내는 통신이다. 타겟 주소와 수신자 주소가 일치하지 않더라도 패킷을 받아야 한다.
ex)
통신하고자 하는 상대방 PC MAC주소를 모른다. 그렇기 때문에 상대방의 MAC주소를 알아내기 위해서는 ARP 요청을 해야한다. 이러한 ARP요청이 브로드캐스트를 통해 전송된다. 같은 대역에 속한 PC들에게 내가 이 PC를 찾고 있으니 너가 이 PC라면 응답해줘라고 요청을해서 원하는 PC를 찾는다.
멀티캐스트
멀티캐스트는 한 번의 송신만으로도 특정 그룹에 속한 장비 여럿에 메세지를 보낼 수 있다.
다수에게 보내야 하지만 수신대상자가 아닌 장비의 CPU에 Interrupt를 발생시키고 싶지 않을때 적합한 방식이다.
정리예정
가상회선 네트워크, 가상회선, 데이터그램 네트워크, CAM, 큐잉, 선착순 스케줄링(FCFS), Subnet mask, CIDR(Classless Interdomain Routing), MSB(most significant bit), DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol), UPnP(Universal Plug and Play), OSPF, BGP, 데이터그램, MTU(maximum transmission unit), Subnet, IPv4, Ipv6
