[컴퓨터망] Introduction to Network Layer

복습하기 위해 학부 수업 내용을 필기한 내용입니다.
이해를 제대로 하지 못하고 정리한 경우 틀린 내용이 있을 수 있습니다.
그러한 부분에 대해서는 알려주시면 정말 감사하겠습니다.

▶Introduction

• 글로벌 인터넷은 전 세계 수백만 대의 컴퓨터를 하나로 연결하는 블랙박스 네트워크라고 생각할 수 있다.
• 한 컴퓨터의 응용 프로그램 layer에서 보낸 게 다른 컴퓨터의 응용 프로그램 layer에 도달하는 것만 걱정한다.

Internet as a block box

Internet as a combination of LANs and WANs connected together

Device A에서 Device B로 가는 과정이다.
인캡슐레이션 후 Link 타고 가서 디캡슐레이션 (header 떼는 작업) 한다.

 

▶Switching (switch는 L2)

• 이전에, source에서 destination으로 메시지를 전달하는 것은 많은 결정을 수반한다는 것이 명백하다.
• 메시지가 연결 장치에 도달하면 packet을 전송해야 하는 출력 포트 중 하나를 선택한다.
• 즉, 연결 장치는 한 포트를 다른 포트에 연결하는 스위치 역할을 한다.

 

▶Topics Discussed in the Section

• Circuit Switching (회선)
  • 전체 메시지는 packet으로 분할되지 않고 source에서 destination으로 전송한다. (나누는 것 없이 한 경로로)
• Packet Switching (인터넷)
  • 메시지는 전송되기 전에 먼저 source에서 관리 가능한 packet으로 분할한다.
  • packet은 destination에서 조립한다.
• signaling : 통신 준비 과정

 

▶Packet Switching

• 네트워크 layer은 packet switching 네트워크로 설계한다.
• 이것은 source의 packet이 일반적으로 datagram이라고 불리는 관리 가능한 packet으로 분할된다는 것을 의미한다.
• 그런 다음 개별 datagram이 source에서 destination으로 전송된다.
• 수신된 datagram은 원본 메시지를 재생성하기 전에 destination에서 조립된다.
• packet switching 네트워크 layer은 원래 무연결 서비스로 설계되었고, 최근에는 이를 접속 지향 서비스로 변경하는 경향이 있다.

A packet-switched network

Forwarding process in a packet-switched network

packet switching 네트워크에서, 전달 결정(forwarding decision)은 패킷의 destination address에 기초한다.

• forwarding
  • 다음 라우터로 전달하는 것이다.
  • 라우터의 입력 포트에서 출력 포트로 패킷을 이동시키는 것이다.
  • 한 교차로를 지나는 과정이다.
  • 32bit IP주소는 40억 개 이상의 주소를 가지고 있어서, router forwarding table이 destination 주소마다 하나의 엔트리를 갖는다면 아주 큰 테이블이 필요하다.
• Routing
  • packet의 source에서 destination까지의 경로를 얻어내는 것이다,
  • source에서 destination까지 여행을 계획하는 과정이다.
  • 알고리즘으로 다익스트라 알고리즘과 벨만-포드식 알고리즘이 있다.

A virtual circuit (VC) switched network

virtual circuit (vc) switched
packet과 유사 + circuit도 포함한다.
path는 한 가지 경로이고, 보낼 땐 packet으로 보낸다.

 

▶Network Layer Services

• 이 섹션에서는 network layer에서 제공하는 서비스에 대해 간략히 설명할 것이다.
• 대부분 오늘날 인터넷의 지배적인 서비스인 connectionless 서비스에 기초해서 설명할 것이다.

Services provided at the source computer

Network layer : L3
Data link layer : L2

Processing at each router

Find next-hop logical address : 다음 router가 누구인지 찾는다.
Find next-hop MAC address : 다음 router의 MAC이 무엇인지 찾는다.

Processing at the destination computer

Upper layer : transport (L4)
Reassemble : 쪼개서 온 경우 합친다.
중요 : IP address