LAN을 넘어서는 네트워크 계층

데이터 링크 계층의 한계

1. 물리 계층과 데이터 링크 계층만으로는 다른 네트워크까지의 도달 경로를 파악하기 어렵다.
2. MAC 주소만으로는 모든 네트워크에 속한 호스트의 위치를 특정하기 어렵다.

물리 계층과 데이터 링크 계층만으로는 네트워크 간의 통신이 어렵고, 네트워크 계층이 다른 네트워크와의 통신을 가능하게 한다. 이는 IP 주소를 이용해 수신지 주소를 설정하거나, 해당 수신지까지의 최적의 경로를 결정하는 라우팅이 네트워크 계층에서 이루어지기 때문임

Internet Protocol

• IP 주소 형태

4바이트(32비트)로 주소를 표현할 수 있고, 숫자당 8비트로 표현되기에 0~255 범위안에 있는 네 개의 10진수로 표기 (ex. 192.168.1.1)

• IP의 기능

IP addressing : IP 주소를 바탕으로 송수신 대상을 지정하는 것을 의미 IP fragmentation : 전송하고자 하는 패킷의 크기가 MTU라는 최대 전송 단위보다 클 경우, 이를 MTU 크기 이하의 복수의 패킷으로 나누는 것.

• IPv4

1. identifier : 패킷에 할당된 번호, 잘게 쪼개져서 수신지에 도착한 IPv4 패킷들이 어떤 메시지에서부터 쪼개졌는지를 인식하기 위해서 식별자를 사용
2. flag : 총 세 개의 비트로 구성된 필드. 첫 번째 비트는 항상 0으로 예약된 비트로 현재 사용되지 않음. 두 번째 비트는 DF(Don’t Fragment)로 IP 단편화를 수행하지 말라는 표시. 세 번째 비트는 MF(More Fragment)로 단편화된 패킷이 더 있음을 알려줌.
3. fragment offset : 패킷이 단편화되기 전에 패킷의 초기 데이터에서 몇 번째로 떨어진 패킷인지를 나타냄
4. TTL : Time To Live, 패킷의 수명을 의미함. 패킷이 한아의 라우터를 거칠 때마다 TTL이 1씩 감소하고 0이되면 폐기됨
5. Protocol : 상위 계층의 프로토콜이 무엇인지를 나타내는 필드
6. 송신지 IP 주소와 수신지 IP 주소 : 이름 그대로임

• IPv6