네트워크 전체 흐름 - 스위치와 라우터에서의 데이터 전달과 처리

⭐ 이 그림을 계속 기억해둬야 이해하기 쉽다!

-> 끊임없는 캡슐화와 역캡슐화, 데이터계층과 네트워크계층간의 상호작용

라우터 vs 스위치

라우터: ‘네트워크 사이’ 에 데이터 전송을 수행하는 기기

• 라우터에 의해 네트워크를 상호 연결할 수 있다.
• 라우터는 IP 주소를 사용하여 네트워크 간의 데이터 전송을 수행하며, 이를 ‘라우팅’이라고 한다.
• 라우팅을 수행하기 위해서는 미리 라우팅 테이블에 네트워크 정보를 등록해두어야 한다.
• 라우팅 테이블에 등록되어 있지 않은 네트워크가 목적지인 데이터는 라우터에 의해 파기된다.

스위치: ‘같은 네트워크 내부’에서 데이터 전송을 수행하는 기기

• 스위치는 PC나 서버에 있어서 네트워크 입구에 해당하는 네트워크 기기이다.
• 스위치는 MAC 주소를 사용하여 같은 네트워크의 LAN 포트 간 데이터 전송을 수행한다.
• MAC 주소는 물리적 주소라고도 한다.

✅ 스위치와 라우터 간의 차이를 쉽게 이해하려면 LAN과 WAN을 생각하면 된다. 기기는 스위치를 통해 로컬로 연결되고 네트워크는 라우터를 통해 다른 네트워크에 연결된다.

✅ IP 주소는 기기에 따라 동적으로 할당되고 변경이 가능하나, MAC 주소는 물리적 기기를 식별하는데 쓰인다.

데이터 전달 흐름

💻 스위치 A → 라우터 A → 라우터 B → 스위치B

1️. 스위치 A

• 그저 전달
• 컴퓨터에서 보낸 데이터 받아서 전기신호로 변환 - 물리계층
• 라우터A에 전송한다 - 데이터 링크 계층

• 데이터 상태 - 이더넷프레임

2️. 라우터 A

1. MAC 주소 확인, 역캡슐화 - 데이터 링크 계층 1차
   • 받은 데이터의 목적지 MAC 주소와 자신의 MAC주소 비교
   • 같으면 이더넷 헤더와 트레일러 분리
2. 목적지 IP 주소 비교 - 네트워크 계층

   • 라우터 A의 라우팅 테이블에서 목적지 IP 주소의 경로를 알아야 라우팅 가능

     • 출발지 IP 주소를 라우터 외부 IP 주소(공인ip)로 변경한다.

       라우터에는 두개의 IP 주소가 있다.

       • 로컬 네트워크 자체 주소
       • 인터넷의 외부 네트워크와 통신하는 데 사용되는 외부 공용 IP 주소 (공인 ip)

       우리는 가정에서 유무선공유기를 통해 라우터를 거쳐 인터넷망에 접속한다.

       이때 내 컴퓨터는 공유기로부터 ip주소를 할당받아 인터넷망에 접속하게 되는데, 공유기로부터 할당받은 이 ip 주소가 내부ip 주소 다.

       외부 네크워크에서는 방화벽 때문에 이 내부ip로 직접 접근할 수 없다.

3. 캡슐화 - 데이터 링크 계층 2차

   • 라우터B에 보내질 수 있게 캡슐화한다.

     

4. 전송 - 물리계층

3️. 라우터 B

• 라우터 A가 하는 일과 동일

• 다만 2-2 단계에서 출발지 IP 주소를 바꾸어 주었던 것을 다시 라우터 B의 내부 IP 주소로 변경하는 과정만 다름

  

4️. 스위치 B

• 라우터 B가 보내 준 위와 같은 데이터를 웹 서버에 전송한다.