TCP/IP 데이터 전송

라우터(Router) 

인터넷 상에서 데이터 통신시, 자동화 시스템(autonomous system) 이라고 불리는

다수의 소규모 네트웍장치로 연결되어지는것

데이터를 보낼때 이동경로에 관해서 신경쓰지 않아도 됨(이동경로는 소규모 네트웍 장치가 처리)

데이터 패킷의 경로를 배정하는 네트워크 기기를 Router(경로 배정기)라고 한다. 라우터는 IP패킷헤더 까지를 분석해서(TCP/Application Protocol은 무시)이 패킷이 어디로 전송되어야 하는지 알아내서 Interface로 메세지 전달 한다.

이를 수행하기 위해서 라우터는 배정하기 위한 경로를 저장하고 있어야 한다(Routing Table) 라우터는 패킷이 들어오면, IP헤더를 분석후, Routing Table 을 비교하여 적당한 Interface로 보낸다.

 

이더넷드라이버는 IP주소로 어떻게 다른 이더넷의 주소를 찾아갈수 있을까?

 - 메세지를 목적지까지 보내기 위해서 IP주소를 사용하게 되는데, 이더넷 카드와  IP주소는 연관성이 없다.

   따라서 이더넷카드와 IP주소를 맵핑해주는 프로토콜(ARP)이 필요하게 된다.

 - ARP(Address Resolution Protocol) 네트워크에 연결되어 있는 O/S의 ARP패키지를 주변에 있는 모든 컴퓨터에 뿌린다.(=broadcastion)

  ARP를 받은 호스트는 자신의 IP와 비교하고, 만약 맞다면 ARP를 보낸 호스트로 ARP reply를 되돌려주고, 받은 쪽에서는 ARP reply를 보낸 호스트의 이더넷 카드주소(MAC Address)를 알아내게 된다.

ARP는 LAN상에서만 작동하는 프로토콜로서, LAN에 묶여 있는 이더넷 사이에서만 유효한 프로토콜이다.

만약 하나의 호스트가 IP와 이더넷카드 주소를 맵핑하기 위해 ARP를 보냈는데, ARP reply가 없다면, 찾고자하는 IP는 LAN상에 있는 이더넷카드가 아닌 외부에 있는 다른 이더넷카드라고 볼수 있다. 그럼 이 메세지는 Router로 보내지고, (중간의 Gateway 거쳐서) Router는 ip수준에서 최종 Router를 찾아내고, 최종 Router는 해당 IP를 포함하고 이는, Gateway에 보내고, Gateway 에서는 목적지 IP로 메세지 보낸다.

ARP는 기본적이로 이더넷 프로토콜이기 때문에 IP수준까지 다루는 Router를 넘을수가 없도록 되어 있다.

이같은 과정을 거쳐서, MAC주소와 IP가 맵핑되게 되면, cache에 임시저장되어 동일한 IP를 다시 찾게되면, ARP를 날리지 않고 cache에 저장된 내용을 찾는다.

 

Gateway

Geteway? LAN으로 묶인 호스트들이 외부로 나가기 위한 통로 호스트. 모든 호스트들은 Gateway를 통해서만 외부의 다른 호스트에 접근하도록 되어 있다.

A의 1과 2는 Gateway통하지 않고, 데이터 교환이 가능하다. (ARP통해서, 해당 IP주소를 MAC 주소와 바로 맵핑이 가능하기 때문에)

A의 1과 B의 2는 Gateway를 통하지 않고는 데이터 교환이 불가능

 

 

Token Ring

근거리 통신망을 나타내는 (링 형식의)네트웍 연결 구조.

각 연결 호스트들은 서로간의 메세지 교환을 위해 token 을 포함하는 프레임을 교환함으로써, 메세지 충돌을 방지하면서 원하는 곳의 호스트로 메세지를 보낼수 있도록 한다. 각 호스트들은 router가 될수도 있고, 일반 호스트가 될수도 있다.

토큰링 전송방식 구성

 - 빈 프레임이 링을 따라 끊임없이 순환한다. -> 만약 데이터를 보낼려는 호스트가 있으면, 빈프레임속에 토큰을 삽입(2진수 0을 1로 바꿈) 하고 메세지와 목적지 호스트 주소를 삽입한다.  -> 이 프레임은 링을 따라 선회하며 각 호스트들에 의해 검사된다. -> 이 프레임이 목적지 호스트에 도착하면 목적지 호스트는 프레임내의 token을 0으로 변경하고 메세지를 가져온다. -> 이 프레임이 링을 따라서 메세지를 전송한 호스트에 돌아오게 되고, 토큰이 0으로 변경되었으면 정상전송이라 확인하고 프레임으로 부터 메세지 제거, 1이면 수신한 호스트가 없음으로 확인

 

 

Routing Table의 생성

Routing Table을 생성하기 위해 ' 다이나믹 라우팅 프로토콜' 을 사용한다.

그중 가장 많이 사용되는것이  RIP(Routing Information Protocol)

RIP는 라우터간 RIP를 계속 교환함으로서 라우팅 데이블을 유지 시킨다.

RIP를 계속 교환하는 이유는, 라우터는 동적으로 변화가 될수 있기 때문

그림의 최초 연결상태는 A-B, A-C, B-C 이나, 어떤 이유로 A-B가 끊어졌다고 가정했을때(A,B,C는 라우터), 데이블을 계속갱신하지 않는다면, A에서 보낸데이터는 B로 가지 않는다(A는 B와 연결되어 있다고 확인되어, 계속 이미 끊어진 B쪽으로만 보낼것이다)

하지만 지속적으로 RIP를 날려 갱신하면, 끊어짐을 파악하고, A는 C를 통해서 B에게 메세지 전송이 가능하게 된다. 

RIP의 주요특징

 - 다양한 경로의 루틴이 있을경우만 필요

 - 네트웍변화에 적응하여, 자동으로 라우팅 테이블 변경

 - 중간 사이즈의 네트웍에 적합