[네트워크] CH10 네트워크 프로토콜과 주소 지정

 

학습 목표

• 네트워크 프로토콜
  • 네트워크 프로토콜의 핵심 기능은 라우팅!! 크게 아래의 두가지로 구분
  • 연결지향(Connection Oriented) 프로토콜 : 데이터 전송 전에 반드시 연결설정을 함(ex. 전화망(PSTN))
  • 비연결형(Connectionless) 프로토콜 : 연결설정을 하지 않고 바로 데이터를 전송(ex. 편지)
• IP주소의 의미와 클래스

연결지향 프로토콜의 3단계

• 연결설정(Connection setup=Connection establishment=Call setup)
• 데이터 전송
• 연결 해제(Disconnect=Connection clear=Call clear)

연결지향 프로토콜의 특징

• 연결이 되어있지 않으면 데이터 전송이 불가능
• 연결설정 단계에서 라우팅을 한다(따라서, 다른 연결에 해당 자원이 사용되지 못한다)
• 미리 자원이 할당되어 있어 지연시간이 최소화된다
• 모든 패킷들이 동일한 경로로, 순서대로 전달된다

비연결형 프로토콜의 특징

• 연결설정 과정이 존재하지 않는다(따라서, 목적지 시스템과 연결되지 않아도 데이터 전송 가능)
• 네트워크 장치들이 연결상태에 대한 정보를 보유하지 않는다.
• 연결상태 정보를 보유하지 않아 그때 그때 데이터를 처리하므로 연결지향에 비해 지연이 있을 수 있다
• 각 패킷들이 관련성 없이 독립적으로 처리되며, 그로 인해 지연시간도 불규칙하다
• 각 패킷마다 경유하는 경로가 다르므로 목적지에 순서대로 도착하는 것을 보장하지 않는다
• 참고로, 인터넷은 비연결형 프로토콜을 사용. IP는 비연결형 프로토콜을 사용하지만 TCP가 순서대로 데이터를 정리한다

IP 주소

• 네트워크에서 연결된 시스템을 식별하기 위한 네트워크 주소
• 인터넷에 연결된 장치를 유일하게 식별하기 위해 존재
• 주의) IP주소는 시스템의 "연결 당" 하나씩 할당되는 연결 주소(Connection Address)이다. MAC주소와는 다르다!! 즉, 컴퓨터당 하나씩 할당되는 주소가 아니다!!
• IP주소가 없으면 패킷을 보낼 수 없다. 인터넷에서 IP주소는 중복될 수 없다.
• 현재 사용하는 IP주소는 4바이트(32비트) 주소이다.

IP 주소 표기

DDN(Dotted-Decimal Notation)으로 표기(8비트씩 끊어서)

유니캐스트, 멀티캐스트, 브로드캐스트

• 유니캐스트 : 일대일 통신
• 멀티캐스트 : 일대다 통신(주로 1:그룹 간 통신 ex.사내화상회의)
• 브로드캐스트 : 일대다 통신(1:all 즉, 모든 방향으로 전송하는 것)

IP 주소의 클래스 구분 주소(Classful Addressing)

• 클래스 구분 주소에서는 IP주소가 A,B,C,D,E 5개의 클래스로 구분됨
• 클래스에 따라서 네트워크 부분(Netid)와 호스트 부분(Hostid)을 구분
• 첫 번째 바이트만 보면 클래스 확인이 가능하다(아래 사진 참고)
• 클래스 A,B,C는 유니캐스트(일대일 통신)을 사용하고 클래스 D는 멀리캐스트(일대다 통신)을 사용
• 참고로, E클래스는 나중 사용을 위해 남겨둔 예비용이다.
• 클래스 A는 네트워크 부분을 짧고 호스트 부분은 길어서 많은 호스트에게 할당 가능. 반대로, C는 네트워크 부분은 길고 호스트 부분은 짧아 A보다 적은 호스트에게만 할당 가능(아래 사진 참고)

클래스 구분 주소

클래스 별 블록 수

네트워크ID와 호스트ID

할당되지 않는 IP주소

IP주소 중 특별한 용도로 사용되는 주소들은 시스템에 할당하지 않는다.

• 브로드캐스트 용으로 사용하는 IP : Hostid가 전부 1인 주소 or Netid와 Hostid가 전부 1인 주소
• 해당 네트워크를 의미하는 용으로 사용하는 IP : Hostid가 전부 0인 주소
• 로컬에서 테스트하는 용도로 사용하는 IP : Netid가 127로 시작하는 주소(loopback이라 한다)