[Network] 네트워크 전체 흐름(2)

• 이 글은 "모두의 네트워크" 책을 참고하여 작성하였습니다.

스위치에서의 데이터 전달과 처리

다음 네트워크 구성 중 스위치 A에서 데이터의 전달과 처리 과정을 설명하겠습니다.

1. 그림과 같이 컴퓨터에서 들어오는 데이터를 전기신호를 변환되어 전달되면 스위치 A에의 물리계층에서 다시 전기신호를 비트로 변환합니다.

2. 스위치에는 MAC 테이블이 존재합니다. 따라서 데이터 링크 계층에서 목적지 MAC주소에 데이터를 전달해 주는 역할을 하는데 현재 네트워크 구성은 라우터 A만 연결되어 있기 때문에 라우터 A에 데이터를 전달해야 합니다.

3. 다시 물리 계층에서 데이터를 전기 신호로 변환하여 라우터 A에 전송합니다.

라우터에서의 데이터 전달과 처리

라우터 A에서의 캡슐화와 역캡슐화에 대해 설명하겠습니다.

1. 스위치 A에서 들어오는 데이터가 전기신호로 변환되어 물리계층에 들어옵니다. 물리 계층에서 다시 전기신호를 비트로 변환하여 데이터 링크 계층으로 전송합니다.

2. 라우터 A는 데이터 링크 계층에서 이더넷 프레임의 목적지 MAC 주소와 자신의 MAC 주소를 비교합니다. 이 때 주소가 같으면 이더넷 헤더와 트레일러를 분리하는 역캡슐화를 수행하게 됩니다.

3. 다음으로 네트워크 계층으로 데이터를 전송하고 자신의 라우팅 테이블과 목적지 IP 주소를 비교합니다. 라우터 A의 라우팅 테이블에서 목적지 IP 주소의 경로를 알 수 있으므로 라우팅을 할 수 있습니다.

4. 그림과 같이 현재 출발지 IP 주소 192.168.1.10을 라우터의 외부 IP 주소인 172.16.0.1로 변경합니다.

5. 다시 데이터 링크 계층으로 전달하여 라우터 B로 보내지도록 이더넷 헤더와 트레일러를 붙인 후에 물리 계층에서 데이터를 전기 신호로 변환하여 전송합니다.

라우터 B에서 이루어지는 OSI 모델의 역캡슐화와 캡슐화를 설명하겠습니다.

1. 그림과 같이 데이터가 전기 신호로 변환되어 라우터 A에서 라우터 B에 도착하면 라우터 B는 이더넷 프레임의 목적지 MAC 주소와 자신의 MAC 주소를 비교합니다.

2. 이 때 주소가 같으면 이더넷 헤더와 트레일러를 분리하는 역캡슐화를 수행합니다. 그 다음 네트워크 계층으로 전달되면 자신의 라우팅 테이블과 목적지 IP 주소를 비교합니다.

3. 라우터 B의 라우팅 테이블을 확인해 보면 목적지 IP 주소의 경로를 알 수 있으므로 라우팅을 할 수 있습니다. 그림과 같이 현재의 출발지 IP 주소 172.16.0.1을 라우터 B의 내부 IP 주소인 192.168.10.1로 변경합니다.

4. 이후 데이터 링크 계층에 전달하여 스위치 B에 전달되도록 이더넷 헤더와 트레일러를 붙인 후 물리 계층에서 데이터를 전기 신호로 변환하여 네트워크로 전달합니다.

5. 스위치에서 데이터 전달하는 방식과 동일하게 MAC 테이블을 확인하여 목적지 MAC 주소에 맞는 웹 서버에 데이터를 전달하게 됩니다.