네트워크 계층 요약

네트워크 계층

• 네트워크 계층은 물리적으로 연결되어 있는 (MAC 주소로 연결되어 있는) 공간을 떠나 네트워크를 통해 다른 네트워크를 찾아가는 단계라고 정의할 수 있습니다.
• IP(Internet Protocol)라는 키워드가 등장합니다.
  IP는 네트워크 계층에서 정보를 송수신하는  통신 규약입니다.
• MAC 주소가 랜카드의 물리적인 주소였다면, IP는 어느 한 네트워크 집단의 주소라고 생각할 수 있습니다.

 

데이터 링크의 데이터에 숨어있는 네트워크 데이터

• 데이터 링크 계층의 데이터 속에 네트워크 데이터가 있습니다.
• 네트워크 데이터는 목적지 IP 주소, 출발지 IP 주소, 다음 계층에 넘겨줄 데이터 등으로 구성되어 있습니다.
• 대략적인 이해를 위해 아래 그림을 참고하면 좋을 것 같습니다.

데이터 링크의 데이터에 네트워크 계층의 데이터가 숨어있습니다.

 

네트워크의 구성

스위치는 MAC을 묶고, 라우터는 스위치를 묶는다.

• 일반적인 네트워크의 구성입니다.
• 라우터는 네트워크를 다른 네트워크로 연결하는 장치입니다. 라우터의 통신 프로토콜은 IP입니다.
• 스위치가 물리적 기계들을 연결해 놓은 것이라면, 라우터는 인터넷 연결을 모아놓은, 말그대로 네트워크의 시작점이라고 할 수 있습니다.

 

IP

IPv4와 IPv6

• 네트워크 계층에서 가장 중요한 것은 IP입니다.
• 123.45.67.89 와 같이 구성된 숫자를 많이 보셨을 겁니다. 이것이 IP이고, 정확히는 IPv4 입니다.
• IPv4는 총 32비트의 정보로 구성되어 있으며, 총 256의 4승 (약 40억개)의 정보를 표현할 수 있습니다.
• 옛날에는 40억개로 충분했으나, 요즘은 인구수도 많고, IoT(사물인터넷)도 발달한 만큼 40억개로는 한참 모자랍니다.
• 이를 보완하기 위해 새로 개발된 IP가 IPv6입니다. 128비트로 구성되어 있습니다.
• 즉, 256의 8승개의 정보를 표현할 수 있습니다. 천문학적인 숫자입니다.

 

공인IP와 사설IP

• 공인 IP는 통신에서 사용할 수 있는 IP로, 내가 위치한 네트워크 집단의 주소라고 할 수 있습니다.
• 사설 IP는 공인 IP에서 파생되어 각 가정에 분배된 IP라고 할 수 있습니다.
• 가용할 수 있는 IPv4의 주소 고갈 문제를 공인 IP와 사설 IP를 나눈 것으로 해결했다고도 볼 수 있습니다.

공인 IP는 내 네트워크 집단의 주소이고, 내부에는 내가 할당받는 사설 IP가 있습니다.

• 앞이 192.168로 시작하거나, 172.16 ~ 172.31로 시작하거나 10으로 시작한다면 그 아이피는 사설 IP입니다.
• 사설 IP는 본래 네트워크에서 따로 할당받은 IP이므로 외부 통신에 활용될 수 없습니다.
• 외부 통신은 공인 IP를 통해서 이루어집니다.