네트워크 기본기 - 패킷의 여행

서킷 스위칭

서킷 스위칭은 하나의 회선을 할당받아 데이터를 주고받는 방식입니다.

다이렉트하게 연결된 전선에 전류를 흘려보내 010111.. 이진수 데이터를 전송하는 게 가장 효율적인 통신입니다.

이러한 방식은 통신하는 사람이 늘어나게 되면 물리적인 선인 늘어나게 된다는 단점이 있습니다.

서킷 스위칭 방식의 단점을 보완하여 나온 통신 방식이 패킷 스위칭입니다.

 

패킷 스위칭

패킷 스위칭은 송신 측에서 모든 메세지를 일정한 크기의 패킷으로 분해해서 전송하고, 수신 측에서 이르 원래의 메시지로 조립하는 방식입니다. 패킷 스위칭 방식은 여러 명의 사람과 통신을 할 때 선 을 하나씩 늘려 가는 방식이 아닙니다.

데이터가 동시에 라우터로 전송되면 데이터가 뒤죽박죽 섞여서 몰리게 될 것 입니다. 라우터 입장에서 뒤죽박죽 들어온 데이터를 누구에게 보내줘야 할지 모르기 때문에 패킷을 생성할 때 데이터의 헤더(머리)에 목적지 정보를 붙여서 전송합니다.

라우터 : 컴퓨터 네트워크 간에 데이터 패킷을 전송하는 네트워크 장치

라우터는 데이터를 받아서 패킷을 최종 목적지로 전송하기 위해 가장 가까운 라우터로 데이터를 전송합니다. 이를 패킷 포워딩이라고 합니다. 라우터는 목적지까지 가기 위해 어떤 라우터에게 다시 데이터를 전송하면 될지 방향을 지정해줍니다. 도착한 데이터는 섞여서 들어오기 때문에 데이터가 모두 도착하면 재조립을 시작합니다. 재조립하는데 누가 전송했다는 사실을 알 수 없기 때문에 데이터를 전송할때는 재조립을 위해 쪼갠 데이터의 헤더(머리)에 목적지 주소와 보낸 사람,데이터의 전송 순서를 담아 줘야 합니다.

이 정보를 담아두는 머리를 헤더라고 합니다. 헤더가 없으면 목적지에서 데이터를 온전하게 재조립 하지 못합니다.

헤더에 정보를 담아두었다면 목적지에서 누가 보냈고 순서가 무었인지 알수있어 재조립할 수 있습니다.

패킷 스위칭 방식의 장점 : 선이 늘어날 필요가 없기 때문에 비용이 적게 듭니다.

 

IP 주소

목적지 주소가 같은 이름으로 가진다면 전 세계의 수 많은 컴퓨터의 주소 이름을 구분하기 힘들고, 충돌 날 수 있습니다.그래서 컴퓨터를 구분하기 위한 유일한 값이 필요하고 이를 정수값으로 나타냅니다.전 세계에 42억 9천개 이하의 컴퓨터가 있다는 가정하에 0부터 42억 9천까지의 정수값으로 구분합니다.이를 IPv4 방식이라고 합니다.

번호를 매길 때 112.30.1.15 이런 식으로 주소를 만드는데, 2의 8제곱 단위로 주소를 만듭니다.

2의 8제곱이면 경우의 수가 256가지이고, 가질 수 있는 최대 주소는 255.255.255.255가 되고 가장 작은 주소는 0.0.0.0이 됩니다.

 

IPv4 방식보다 훨씬 더 많은 경우의 수를 가지고 있는 게 IPv6 방식입니다.

앞으로 사물 인터넷이나 수많은 기기에 인터넷이 달리기 때문에 IPv4 방식으로는 주소가 부족하여 IPv6가 등장하게 된 것입니다.

IPv5가 아닌 IPv6인 이유는 홀수 버전이 테스트용 버전이기 때문입니다.

전 세계 모든 컴퓨터가 IP 주소를 하나씩 가지고, 이 주소를 public IP(공인아이피) 라고 합니다.

실제로 B에게 데이터를 전송하기 위해 헤더에는 B의 목적지인 IP 주소가 담기게 됩니다.

 

포트 번호

컴퓨터에 카카오톡, 리그오브레전드, 네이트온 등 통신이 가능한 다양한 프로그램이 켜져 있다고 생각해봅시다. IP 주소로 컴퓨터까지는 잘 도착했는데 어떤 프로그램에 데이터를 전송해야 할 지 알 수 없습니다.

이때는 포트 번호가 필요합니다. 데이터를 전송할 때 포트 번호도 함께 담아 보내야 합니다. 포트 번호도 임의의 정수값인데 이 번호로는 프로그램을 선택합니다. 포트 번호는 논리적인 번호라서 2Byte(2의 16제곱)개 가질 수 있고, 최대 65,536개를 가질 수 있습니다.

리그오브레전드가 2500번 포트로 실행 중이라면 헤더에는 IP주소:포트 번호 식으로 담기게 되어 10.1.15.200:2500 이렇게 데이터가 저장됩니다.