[Network] OSI 네트워크 계층 (Network Layer)

• 이 글은 "모두의 네트워크" 책을 참고하여 작성하였습니다.

네트워크 계층의 역할

• 데이터 링크 계층에서는 같은 네트워크, 주로 LAN 환경에서 이더넷 규칙을 기반으로 데이터를 전송합니다.

• 하지만 다른 네트워크로 데이터를 전송하기 위해서는 데이터 링크 계층만으로는 부족합니다.

• 그림과 같이 다른 네트워크 간의 통신을 가능하게 해주는 역할이 네트워크 계층의 역할입니다. 이 계층을 통해 다른 네트워크로 데이터 전송하기 위해서는 라우터 라는 네트워크 장비가 필요합니다.

• 라우터란 데이터 전송되어야 할 목적지가 정해지면 해당 목적지까지의 최적의 경로를 알려주는 기능(라우팅)을 합니다.

• 랜에서는 MAC 주소를 통해 통신을 했지만 다른 네트워크간의 통신에서는 네트워크를 식별할 수 있는 IP 주소가 필요합니다.

• IP 주소는 어떤 네트워크의 어떤 컴퓨터인지를 구분할 수 있는 주소입니다.

 

IP란?

• 네트워크 계층에선 IP(Internet Protocol)라는 프로토콜이 존재하여 이 IP를 통해 다른 네트워크에 데이터 전송이 가능합니다.

• 네트워크 계층에서 데이터 전송 시 데이터 링크 계층과 마찬가지로 캡슐화를 거치게 되는데 이 때 추가되는 헤더를 IP헤더라고 부릅니다.

• IP 헤더가 붙여진 데이터를 IP 패킷이라고 합니다. (데이터 링크 계층 : 프레임)

• Version (4 bits) : IP 버전, 현재는 IPv4 사용
• Header Length (4 bits) : 헤더의 길이, 32비트 단위로 헤더 길이 표시
• Type of Service (8 bits) : 서비스 유형
• Total Packet Length (16 bits) : IP 헤더와 데이터를 포함한 패킷 전체의 길이, 바이트 단위로 길이 표시
• Fragmentation Flag (3 bits) : 분할을 나타내는 플래그
• Fragmentation Offset (13 bits) : 분할하기 전 원래 위치
• Time To Lve (8 bits) : IP 패킷 수명
• Protocol Identifier (8bits) : 상위계층 프로토콜
• Header Checksum (16 bits) : 헤더 오류검출
• Source IP Address (32 bits) : 출발지 IP 주소
• Destination IP Address (32 bits) : 목적지 IP 주소