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OSI 네트워크 계층 - 3

들어가기 전에

하나의 네트워크안에 IP들은 네트워크 영역은 같아야하고, 호스트 IP는 서로 달라야 통신이 가능하다. → ( 참고* 뒤의 라우터까지 알아본다면, 네트워크 영역이 달라도 통신이 가능해진다. )
ex) 192.168.0.3192.168.0.4 를 보면 192.168.0 은 네트워크 영역이고 34는 호스트 IP입니다. 이를 해석하면 192.168.0 이라는 네트워크 영역에서 서로 통신할 수 있는 3과 4가 존재한다
IP 주소의 클래스별 Network, Host ID 구분
위와 같이 클래스 별로 맨 처음 옥텟의 몇개가 고정값으로 되어 있어서 A : 0~127 / B : 128~191 / C: 192~223 / D : 224~239 / E : 240~255 로 0~255의 첫 옥텟 값에 따라 네트워크를 나누고 시작한다. → 클래스는 맨 처음 옥텟의 값으로 구별할 수 있다.
클래스는 네크워크 규모에 따라 나누었다.

서브넷(Subnet)

1. 서브넷팅 이란?

네트워크를 분할하는 것
네트워크 성능을 향상시키기 위해, 네트워크 영역과 호스트 영역을 분할하여 자원을 효율적으로 분배하는 것이다.
큰 브로드캐스트 도메인은 패킷 전송을 느리게하고 성능저하를 발생시킨다. 따라서 네트워크를 쪼개서 통신 성능을 보장하는 것이다.
*브로드캐스팅 - 불특정 다수를 대상으로 데이터 전송, TV나 라디오 전파처럼 특별히 가입자를 구분하지 않고 모든 사람에게 전송하는 것

2. 서브넷 마스크

서브넷팅 이후 헷갈리는 IP 주소의 ID값들의 경계를 명확히 해주는 것. - 네트워크 ID와 호스트ID를 식별하기 위한 값
어느 한 네트워크에서 1~100까지 IP를 할당받을 수 있고 우리가 필요한 IP가 20개정도라고 가정할 때, 굳이 1~100까지 IP를 줄 필요가 없다. 최소 1~20까지만 IP를 주고 나머지 21~100은 사용자가 신경쓰지 않게 끔, 서브넷마스크로 가려버린다 라고 생각하면 쉽다.
서브넷마스크는 필요한 네트워크 주소만 호스트 IP로 할당 할 수 있게 만들어 네트워크 낭비를 방지한다.
표현방식
1은 네트워크 영역, 0은 호스트 IP로 사용한다고 덮어둔다고 생각.
이진수 표기법으로 1로 표시되어 있는 부분까지 네트워크 영역으로 사용하고, 0은 호스트 IP로 사용하겠다는 의미.
즉, 사용자에게 0이 표현된 부분만 호스트 IP를 할당할 수 있게 만들겠다는 뜻이다.
다른 표현방식으로 프리픽스(prefix) 표기법 도 있다. / 비트 수
ex) 255.255.255.0 == /24

3. 예시

예시에서 볼 수 있듯이, IP주소는 원래 B클래스에 해당하는데, 서브넷마스크는 C클래스에 해당하는 서브넷마스크를 사용했다. 이는 B클래스 주소를 마치 C클래스 주소처럼 사용하겠다는 뜻.
( 네트워크 영역 늘리고 호스트 영역 줄여라 얍~! )
이렇듯 하나의 주소에 서브넷 마스크를 씌워서 자신에게 맞는 네트워크를 만드는 것을 서브넷팅 이라고 한다!
* 참고로 서브넷마스크로 나뉘어진 서브넷 네트워크간 통신은 라우터를 통해서 통신이 되어야 한다. 이는 서브넷네트워크는 하나의 독립적인 네트워크 임을 나타낸다.

라우터/라우팅

1. 개요

라우터는 네트워크를 분할한다. 스위치는 분할 못한다.
192.168.1.1 ~ 192.168.1.255
→ 192.168.1.2 ~

2. 라우터

라우팅 기능을 갖는 공유기
컴퓨터 네트워크 간에 데이터 패킷을 전송하는 네트워크 장치
패킷의 위치를 추출하여, 그 위치에 대한 최적의 경로를 지정 / (라우팅)하며, 이 경로를 따라 데이터 패킷을 다음 장치로 전달한다.
라우터 자체는 서로 다른 네트워크 간에 중계 역할을 해주는 장치라고 생각
라우터의 IP 주소
네트워크를 분할한 다음, 한 컴퓨터가 다른 네트워크에 있는 컴퓨터에 데이터를 전송하려면, 라우터의 IP 주소를 설정해야 한다. 이것은 네트워크의 출입구를 설정하는 것으로 기본 게이트웨이라고 한다.
아래 예시에서 , 컴퓨터 1은 192.168.1.0/24 네트워크에 속해 있기 때문에 라우터의 IP 주소인 192.168.1.1로 설정한다.
이런 IP주소는 윈도 10의 네트워크 설정화면에서 자동으로 IP주소 받기 에 체크되어 있으면 네트워크 외부에 접속할 때 사용되는 기본 게이트웨이가 자동으로 설정된다.

3. 라우팅

네트워크에서 경로를 선택하는 프로세스
미리 정해진 규칙을 사용하여 최상의 경로를 선택하는 프로세스이다
라우팅은 네트워크가 정체 없이 최대한 많은 용량을 사용할 수 있도록 데이터 트래픽을 관리함으로써, 네트워크 장애를 최소화하여 네트워크 통신의 효율성을 높인다.
라우팅을 통해 라우팅 테이블에 경로정보를 저장하는데에는 저장 방법에 두가지가 있다 . 수동/ 자동으로 나뉘며 소규모 네트워크엔 수동, 대규모 네트워크엔 자동방법이 적합
자동방법에서, 라우터 간에 정보를 교환하고 저장하기 위해 규칙을 정해 놓은것이 라우팅 프로토콜

4. 참고 - 라우팅 프로토콜 종류

정보갱신 방식, 내/외부 프로토콜, 테이블 관리 에 따라 구분된다.
정보갱신 방식
내/외부 프로토콜
테이블관리