[네트워크] 11차시 - 네트워크계층(1)

//공부 기록용 포스팅입니다. 틀린 부분이 있을 경우 댓글로 알려주시면 감사합니다! 😎

 

 

IP의 기초 및 라우팅 기법을 배운다.

 

0. 주소 체계

• 우체국을 이용하는 주소체계: 아주 정적인 주소체계
• IP를 주소체계: 동적으로 옮겨갈 수 있는 주소체계, 동일한 IP주소이지만 ISP가 바뀌어서 라우팅 체계가 바뀔 수 있기 때문
  • 예) 동일한 IP주소 ~ 어제까지 미국에 연결되어 있던 기기지만, 오늘은 일본에 연결될 수 있다.
  • 라우팅 테이블(목적지, 비용, 다음항)의 목적지에는 전세계의 IP를 커버해야 한다.
  ⇒ 어떻게 라우팅 테이블의 목적지 주소에 전 세계 IP를 커버할 수 있게 적어줄 것인가?
• IP 주소 체계 ≠ 인간 주소 체계

 

1. IP 주소 체계

• 주민 등록 번호 체계 - 컴퓨터가 처음 만들어지면 IP주소를 부여한다면
  • 문제 1) IP 개수 부족 (IPv4)
  • 문제 2) 만일 충분하다면? 각자 유일의 IP를 가지고 있기 때문에 지역이 바뀌면 수십 억 개의 IP주소 중에서 찾을 수 없다. = 개별 등록 엔트리 수가 너무 많다.
  • 주민 등록 번호 체계와 비슷하게 라우팅 하는 예) 핸드폰 번호(위치가 바뀐다 해서 핸드폰 번호가 바뀌지 X)
    • 중앙서버에서 수천만 개의 엔트리를 관리하고 있기 때문
    • 전화 통신(circuit switching: 경로를 미리 만들어두고 재사용, 연결 비용이 높다) 
      인터넷(packet switching: 어디로 갈지를 패킷 단위로 찾기 때문에 경로를 찾는 비용이 많이 들면 문제가 있다)
• 우편 주소 체계 - (국가, 지역, … 계층적인 주소 체계)
  • 문제 1) IP가 ISP에 따라 바뀔 수 있다.
  • 문제 2) 고정 IP의 경우 모든 컴퓨터의 설정을 바꿔야 한다.
  • 문제 3) IP 개수 부족(넉넉한 IP 할당 요구되는 체계)
• Classless Inter Domain Routing(CIDR)
  • 계층적이지만 계층 예외 가능
  • 인터넷상의 데이터 라우팅 효율성을 향상하는 IP 주소 할당 방법
  • Subnet

    

    • IP 주소(32bit)는 subnet part와 host part로 구분
  • [단말 컴퓨터 라우팅시]
    • 라우팅시 subnet이 동일하지 않은 컴퓨터는 subnet 단위로 routing한다.
    • subnet이 동일한 경우에는 단말로 routing한다.

    

    • 라우팅 테이블이 아주 크지 않아도 목적지를 찾아갈 수 있다. → 서브넷을 먼저 확인
      • 서브넷이 같으면 목적지를 다 찾아갈 수 있고
      • 서브넷이 다르면 게이트웨이로 가면 전세계 모든 목적지로 갈 수 있다.
  • [조직에서 (ISP, 학교, 회사) 인터넷을 쓸 경우]
    • subnet을 할당받음
      예) 173.26.226.xxx는 kau IP 표현형) 173.26.226.0/24(subnet의 bit수, MSB부터)
      • MSB: Most Significant Bit: 가장 앞자리의 비트수
      • LSB: Least Significant Bit: 가장 마지막 비트수
    • 173.26.226.0/24: 가장 중요한 비트부터 24 bit을 갔을 때 173.26.226과 같으면 동일한 subnet, 라우팅 테이블에도 이 형태로 들어감, 비트수가 많을 수록 우선순위가 높다.
    • subnet을 조각화

    

    • 173.0.0.0/8은 한국 방향으로 라우팅 테이블 엔트리에 있지만, 173.26.226.4/32가 프랑스라면 라우팅 테이블에 엔트리를 추가하면 된다.
    • 시스템 자체는 IP를 여기저기서 분할해서 쓰는 것이 가능하도록 subnet을 계층화시키고 조각화가 가능하도록 만들었지만, 너무 많은 사람들이 주민등록번호 쓰듯이 자유롭게 사용하면 엔트리수가 너무 많아져서 라우터가 감당할 수 없게 된다.
   

[복습]

1. IP 주소 체계는 동적으로 옮겨갈 수 있다.
2. CIDR(Classless Inter Domain Routing): 인터넷상의 데이터 라우팅 효율성을 향상시키는 IP 주소 할당 방법, 보다 유연하게 IP 주소를 할당하고 디바이스 간에 데이터를 라우팅 할 수 있다. (출처: https://aws.amazon.com/ko/what-is/cidr/)
3. IP주소는 서브넷 파트와 호스트 파트로 구성되어 있다. CIDR에서는 가변 길이 서브넷 마스킹(VLSM)을 사용하여 IP 주소의 네트워크와 호스트 주소 비트 간의 비율을 변경할 수 있다.
4. 단말 컴퓨터에서 라우팅시
   • 서브넷이 동일하지 않은 컴퓨터는 서브넷 단위로 라우팅
   • 서브넷이 동일한 컴퓨터는 단말로 라우팅
   • 라우팅 테이블이 아주 크지 않아도 목적지를 찾아갈 수 있다.(서브넷이 다르면 게이트웨이)
5. 조직에서 인터넷을 사용할 경우
   • 173.26.226.0/24 형태의 서브넷을 할당받고, 동일한 서브넷인지 확인하는 과정이 필요하다.
   • 173.26.226.0/24은 MSB로부터 24bit를 갔을 때 173.26.226과 같으면 동일한 서브넷
6. 서브넷 조각화
   • 호스트 주소 비트 간의 비율을 변경하여 서브넷을 조각화할 수 있다.

 

 

 

 

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한국항공대학교 김철기 교수님의 [컴퓨터 네트워크] 강의 정리입니다. 감사합니다.

http://www.kocw.net/home/cview.do?lid=9c71c5daf11a09cb 

컴퓨터 네트워크