OSI 3계층 , 네트워크 계층

네트워크 계층이란?

 

네트워크 계층은 OSI 모델의 세번째 계층으로 , 데이터 통신에서 패킷의 전송과 라우팅을 담당한다.

 

• 네트워크 계층이 수행하는 주요기능

①.주소지정
네트워크 계층은 각 장치에 고유한 IP주소를 할당하여 데이터가 올바른 목적지에 도달할 수 있도록 한다.

②.패킷 포워딩
네트워크 계층은 데이터 패킷을 발지에서 목적지까지 전달하기 위해 최적의 경로를 선택하고 패킷을 다음 홉으로 전달한다.

③.라우팅
라우터와 같은 네트워크 장비는 라우팅 프로토콜을 사용하여 패킷이 이동할 경로를 결정한다.
이를 통해 서로 다른 네트워크간의 통신이 가능하게 해준다.

④.흐름 제어 및 오류 처리
네트워크 계층은 패킷의 흐름을 제어하고 전송중 발생할 수 있는 오류를 감지하고 처리하는 기능을 제공한다.

⑤.서브넷팅
네트워크를 여러 개의 서브넷으로 나누어 관리할 수 있도록 지원한다. 이를 통해 네트워크의 효율성을 높이고 보안을 강화한다.

 

 

• IP의 개념

IP(Internet Protocol) 는 인터넷에서 데이터 패킷을 전송하기 위한 프로토콜로 각 장치에 고유한 주소를 부여하여 통신을 가능하게 해준다. IP주소는 두가지 주요버전이 있는데 바로 IPv4와 IPv6이다.
IPv4는 32비트 주소 체계를 사용하여 약 43억 개의 주소를 제공하며 IPv6는 128비트 주소체계를 사용하여 사실상 무한에 가까운 주소를 제공한다. IP는 데이터그램을 전송하고 목적지 주소를 기반으로 패킷을 라우팅하는 역할을 한다.

 

• 서브넷 마스크

서브넷 마스크는 IP주소의 네트워크 부분과 호스트 부분을 구분하는데 사용되는 32비트의 숫자이다.
서브넷 마스크는 IP주소와 함께 사용되어 네트워크의 크기를 정의하고 네트워크 내에서 호스트를 식별하는데 도움을 준다. 예를 들어 서브넷 마스크가 255.255.255.0 일경우 이는 첫 세 옥텟이 네트워크 주소를 나타내며 마지막 옥텟이 호스트 주소를 나타낸다는 것을 의미한다. 이를통해 네트워크를 여러개의 서브넷으로 나눌 수 있다.

 

• 동적IP주소

동적IP주소는 네트워크에 연결된 장치가 인터넷 서비스 제공업체(ISP)로 부터 임시로 할당받는 IP주소이다.
DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)서버가 이 과정을 처리하며 장치가 네트워크에 연결될 때마다 새로운 IP주소를 받을 수 있다. 동적 IP 주소는 주소 자원의 효율적인 사용을 가능하게 하며 네트워크 관리가 용이하다.
반명 정적 IP주소는 고정된 주소로 특정 장치에 항상 동일한 IP주소가 할당된다.

 

• 라우팅

라우팅은 데이터 패킷이 출발지에서 목적지까지 전달되는 경로를 결정하는 과정이다.
라우터는 네트워크 계층 장치로 패킷의 목적지 IP주소를 기반으로 최적의 경로를 선택한다.
라우팅 테이블을 사용하여 패킷을 다음 홉으로 전달하며 정적 라우팅(수동으로 경로를 설정함)과 동적 라우팅(라우팅 프로토콜을 사용하여 경로를 자동으로 업데이트함)으로 나눌수 있다.
주요 라우팅프로토콜로는 RIP,OSPF,BGP 등이 있다.
이와 같은 개념들은 네트워크의 효율적인 운영과 데이터 통신의 신뢰성을 보장하는데 중요한 역할을 한다.