IP

Network

📌 Internet Protocol, 인터네트워크 (Network의 연속) 의 연동을 위해 만들어진 프로토콜

• 3계층 Network Layer 위에서 IP로 표준화, 서로 다른 Network 간 표준 프로토콜로 통신 ➡ 아래 Layer에 융통성 줌
  • 3계층에 가깝지만, OSI (7계층) 모델을 생각할 당시엔 이런 개념 존재하지 않았음
  • Internet 구조 = 모래시계 형태: 어느 계층이든 프로토콜은 여러 종류 존재하지만, IP는 유일하며 항상 필수로 만족해야 함
• 목표: 모든 통신 네트워크(🔎 ATM, Eth, wifi, zigbee)에서 통신 가능 = ⭐데이터그램 (저수준, 누구나 쉽게 만족 가능)

특징

• 비연결성 = 데이터그램 기반
• Best-Effort (최선 노력 전달): 패킷의 손실, 도착 순서, 중복, 지연(타이밍) 등 아무것도 보장해주지 않음 ➡ Low Reliable (신뢰성)
• 단편화
• 재조립

Global Addressing Scheme

• 계층 구조: Network 주소 + Host 주소, 같은 Network 간 항상 같은 Network 부분을 가짐
  1. A: Network (0 + 7) + Host (24) ➡ xxx.xxx.xxx.xxx
  2. B: Network (10 + 14) + Host (16) ➡ xxx.xxx.xxx.xxx
  3. C: Network (110 + 21) + Host (8) ➡ xxx.xxx.xxx.xxx
  • Host 주소가 모두 1(Broadcast) 이거나 모두 0(Network Default/대표 주소) 인 값은 IP 주소로 사용 불가능
    • Subnet Zero: Subnet 부분의 Bit가 모두 0인 Subnet ➡ Network Default 주소와 구분 어려움
      ↔ All-Ones Subnet: 모두 1 ➡ Broadcast와 구분 어려움
    • ip subnet-zero: Subnetting 시, Subnet Zero도 IP 주소로 사용할 수 있도록 설정하는 명령어
• Dot Notation: 1 bytes씩 .로 끊어 10진수로 표기
  • 맨 앞의 값을 통해 Class 확인 가능 ➡ ~127, ~191, ~223, 255

Packet

Router

• 구조
  
  1. Routing Processor: Input Port에 Forwarding Table 구축
  2. Switching Fabric: Input/Output Port가 섬유처럼 High-Seed로 연결된 회로 덩어리, 빠른 속도로 Forwarding해주는 구조
  3. Input/Output Port: 포트마다 각각 Queue 존재 ➡ Packet Delay, Loss의 위험성

Forwarding

📌 Input Interface로 들어온 패킷의 최종 목적지 주소에 따라 적절한 Output Interface로 옮기는 일

• Longest Prefix Matching: Forwarding Table에서 가장

Forwarding Table

IP Network Address	Subnet	Next Hop
xxx.xxx.xxx.xxx	xxx.xxx.xxx.xxx	Interface n
…
otherwise		Router xxx.xxx.xxx.xxx

• Host(단말)의 경우, Entry 오직 2개뿐

Routing

📌 Forwarding Table의 Entry를 채우는 일