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Inter-networking protocol
서로 다른 기술로 구현된 네트워크끼리 어떻게 연결하여 거대한 전체 연결망을 구성할 수 있을까?
예) (이더넷 연결망) ---- (LTE 연결망)
해결책1)
모든 가능한 네트워킹 기술 쌍 사이에 번역기를 두자
- 필요한 번역기 수는 n^2 (n=네크워크 기술 수)
- 별로 확장 가능한 해결책이 아닌 듯
해결책2)
공통 언어를 하나 두자
- 필요한 번역기 수는 n (네트워크 기술 당 1개)
- 이 공통 언어가 바로 '네트워크 연결 프로토콜' 즉, IP
- 이것은 마치 시베리아 횡단 철도에서 몽골-중국 국경에서 철로 간격이 달라 유압 크레인으로 들어올려 바퀴를 갈아끼는 것과 같다고 비교
Encapsulation
- 네트워크 메세지 계층 구조
- Ethernet frame
- IP runs on everything : 이렇게 특정 네트워크 기술 프레임안에 ip 데이터그램을 캡슐화 할 수 만있다면, 어떤 기술로도 ip 데이터를 전달할 수 있다.
- 이를 보여줄 만우절 장난으로 비둘기를 이용한 ip 기술표준이 발표된 적도 있음.
https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc1149
통신 프로토콜 3요소
1. 메세지 형식
2. 메세지 교환 순서
3. 내부 행동 (local action) : 수신자 측 적절한 조치
계층화 원칙
- OSI 7계층 (구)
- TCP/IP (현)
1. 물리계층
- 다양한 물리매체 (구리선, 광섬유, 물) 위에서 0,1 을 표현하는 방법과 관련 있음.
2. 데이터계층(링크 계층)
- 인접한 두 기계 (컴퓨터나 라우터)를 연결하는 역할
- 한 홉 건너가는 것
- 건너고 나면 현 데이터 링크 계층 프레임 해체하고 다음 기술의 프레임으로 다시 감싼다.
- (이 계층의 기술)
1. 에러 제어 : 재전송, 수정
2. 흐름제어 : 수신측의 처리 속도에 맞춰서 송신
3. MAC(medium access control) : 매체를 여러 기기가 공유하는 케이스에서 어느 순간에 누가 매체를 사용할까 결정
4. framing : 프레임으로 비트를 구성
3. 네트워크 계층
- 링크들을 연결시켜 하나의 망으로 엮어내기
- 라우팅 담당 : 목적지까지 찾아가기. navigation. 패킷의 도착지 주소 & 라우팅 테이블을 보고 결정.
4. transport 계층
- 한 컴퓨터 프로세스에서 다른 컴퓨터의 프로세스로의 효율적 배달 담당
- 포트 번호까지
5. 응용계층
- 어플리케이션이 사용하는 프로토콜 (HTTP 등..)
정리하면
- 하드웨어와 커널의 통신 : 디바이스 드라이버
- 커널 (프로그램) 과 응용 프로그램의 통신에서 가장 흔하게 사용하는 인터페이스는 소켓
2계층 -> 한 링크 건너기
3계층 -> 라우팅
2+3계층을 사용해서 src host -> dest host
4계층은 포트번호로 프로세스까지 전달.
목적지
2계층 : MAC 주소 (shared medium일 때만 필요)
3계층 : IP주소
4계층: 포트번호
캡슐화와 멀티플렉싱
- SDU : 헤더 붙이기 전 데이터
- PDU : 헤더 붙인 포장 끝낸 데이터
- capsulation / decapsulation : 헤더 붙이고 풀기
- mutliplexing / demultiplexing : 타입 보고 어떤 프로토콜에 전달할지 결정하기. (예) ethertype 보고 ip vs arp 결정)
프로토콜 분류 방법
1. 양방향 vs 단방향
2. 연결 지향 vs 비연결
3. 패킷 교환 vs 회선 교환
이번 챕터의 명령어
traceroute
- 목적지 ip까지 도달하는 네트워크 경로 추적. 몇 홉만에 목적지에 도달할 수 있을까?
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