[모두의 네트워크] 8장. 네트워크 구조 이해하기: 네트워크의 전체 흐름 살펴보기

📌 랜 카드에서의 데이터 전달과 처리

• 웹에서 접속할 때는 OSI 모델의 상위 계층부터 캡슐화 발생
• 웹 서버에 요청을 보낼 때는 HTTP를 사용
• 웹 서버에 있는 HTML 파일을 요청하는 경우에는 GET /index.html HTTP/1.1과 같은 HTTP 메시지를 보낸다.
• 전송 계층에서는 TCP 헤더가 추가되며 이를 세그먼트라고 부름.
• 네트워크 계층에서는 IP 헤더가 추가되며 이를 IP 패킷이라고 함.
• 데이터 링크 계층에서는 이더넷 헤더와 트레일러(FCS)가 추가되며 이더넷 프레임이라고 부름.
• 물리 계층에서는 데이터가 전기 신호로 변환되어 전송됨.

📌  스위치와 라우터에서의 데이터 전달과 처리

• 스위치 A
  • 데이터 링크 계층에서 데이터를 전기신호로 변환하여 라우터 A로 전송
• 라우터 A
  • 역캡슐화
    • 스위치 A에서 데이터가 전기 신호로 변환되어 케이블을 통해 흘러가 라우터 A에 도착하면 라우터 A는 데이터 링크 계층에서 이더넷 프레임의 목적지 MAC 주소와 자신의 MAC 주소를 비교한다.
    • 이때 주소가 같으면 이더넷 헤더와 트레일러를 분리하는 역캡슐화를 수행
    • 다음으로 네트워크 계층에 전달하고 자신의 라우팅 테이블과 목적지 IP 주소를 비교
    • 라우팅 A의 라우팅 테이블에서 목적지 IP 주소의 경로를 알 수 있으므로 라우팅을 할 수 있음.
    • 현재 출발지 IP 주소를 라우터의 외부 IP 주소로 변경
  • 캡슐화
    • 데이터 링크 계층에서 이더넷 헤더와 트레일러를 붙여 다시 캡슐화
    • 물리 계층에서 전기 신호 형태로 라우터 A에서 라우터 B로 전달
• 라우터 B
• 전기 신호로 변환되어 케이블을 통해 라우터 A에서 라우터 B에 도착하면 라우터 B는 이더넷 프레임의 목적지 MAC 주소와 자신의 MAC 주소를 비교
• 주소가 같으면 이더넷 헤더와 트레일러를 분리하는 역캡슐화를 수행
• 그다음 네트워크 계층으로 전달되면 자신의 라우팅 테이블과 목적지 IP 주소를 비교
• 라우팅 B의 라우팅 테이블을 확인해 보면 목적지 IP 주소의 경로를 알 수 있으므로 라우팅 가능
• 현재의 출발지 IP 주소를 라우터 B의 내부 IP 주소로 변경
• 데이터 링크 계층에 전달하여 스위치에 전달하면 이더넷 헤더와 트레일러(FCS)를 붙인 후 물리 계층에서 데이터를 전기 신호로 변환하여 네트워크로 전달
• 스위치 B
  • 전기 신호를 데이터 링크 계층에서 처리하고 웹 서버에 데이터를 전기 신호로 전달
• 스위치 내에 대응되는 OSI 모델의 계층은 물리 계층과 데이터 링크 계층이다.
• 라우터 내에 대응되는 OSI 모델의 계층은 물리 계층, 데이터 계층, 네트워크 계층이다.

📌 웹 서버에서의 데이터 전달과 처리

• 정적 라우팅
  • 관리자가 미리 라우팅 테이블에 경로를 수동으로 추가하는 방법
  • 목적지까지의 경로를 고정하거나 목적지까지의 경로가 하나로 한정되는 경우에 사용
  • 정적 라우팅에서는 네트워크에 존재하는 모든 목적지 네트워크의 정보를 라우터에 알려줘야 함.
  • 그것을 관리자가 수동으로 설정해야 하므로 소규모 네트워크에서 사용됨.
  • 장점
    • 라우팅 정보가 교환되지 않아 대역폭에 대한 부담이 적다는 장점이 있음.
    • 라우팅 정보가 네트워크로 전달되지 않으므로 보안을 유지하는 데 좋음
  • 단점
    • 동적으로 반영되지 않으므로 어떤 경로에 장애가 발생해도 다른 경로로 우회할 수 없음.
    • 이럴 때는 관리자가 설정을 하나하나 변경해야 해서 번거롭다.
• 동적 라우팅
  • 네트워크 변경을 자동으로 감지하여 라우팅 테이블을 업데이트하거나 네트워크 장애가 발생했을 때 라우터끼리 정보를 교환하여 최적의 경로로 전환하는 기능
  • 관리자는 정적 라우팅처럼 라우팅 테이블에 경로를 수동으로 추가할 필요가 없음.
  • 대규모 네트워크에서는 라우터에 많은 경로가 등록되기 때문에 정적 라우팅을 지원하지 않고 동적 라우팅을 사용하여 경로를 자동으로 업데이트함.

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