IP와 라우팅, IP와 ARP, RARP (캡슐화 과정과 비캡슐화)

IP주소를 통해 통신하는 과정을 홉바이홉(hop by hop) 통신이라고 한다.

통신망에서 각 패킷이 여러개의 라우터를 건너가는 모습을 비유적으로 표현한 것이다. 각가의 라우터에 있는

라우팅 테이블의 IP를 기반으로 패킷을 전달하고 다시 전달해나가서 최종목적지에 다다르는것이다.

 

라우팅

IP 주소를 찾아가는 과정

 

라우팅 테이블

송신지에서 수신지까지 도달하기 위해 사용되며 라우터에 들어가 있는 목적지 정보들과 그 목적지로 가기 위한 방법이 들어 있는 리스트를 말한다. 라우팅 테이블에는 게이트웨이와 모든 목적지에 대해 해당 목적지에 도달하기 위해 거쳐야 할 다음 라우터의 정보를 가지고 있다.

 

게이트웨이

서로다른 통신망 프로토콜을 사용하는 네트워크 간의 통신을 가능하게 하는 관문 역할을 하는 컴퓨터나 소프트웨어를 두루 일컫는 용어, 사용자는 인터넷에 접속하기 위해 수많은 톨게이트인 게이트웨이를 거쳐야 하며 게이트 웨이는 서로 다른 네트워크상의 통신 프로토콜을 변환해주는 역할을 하기도 한다.

 

게이트웨이를 확인하는 방법은 라우팅 테이블을 통해 볼 수 있으며 라우팅 테이블은 윈도우의 명룡 프롬프트에서

netstat -r 명령어를통해 볼 수 있다.

Ipv4경로테이블, IPv6경로테이블이 라우팅 테이블이고, 게이트웨이, 인터페이스 등을 볼 수 있다.

 

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컴퓨터와 컴퓨터간의 통신은 IP주소 기반의 통신이지만 정확히는 IP주소에서 ARP를 통해 MAC주소를 찾아 MAC주소를

기반으로 통신한다.

 

ARP(Address Resolution Protocol)란 IP 주소로부터 MAC 주소를 구하는 IP와 MAC 주소의 다리 역할을 하는 프로토콜이다. ARP를 통해 가상 주소인 IP주소를 실제 주소인 MAC주소로 변환한다. 이와 반대로

RARP를 통해 실제 주소인 MAC주소를 가상 주소인 IP주소로 변환한다.

 

장치 A가 ARP Request 브로드캐스트를 보내서 IP에 해당하는 MAC주소를 찾는다. 그리고 나서 해당 주소에 맞는 장치 B가 ARP reply 유니캐스트를 통해 MAC주소를 반환하는 과정을 거쳐 IP주소에 맞게 MAC 주소를 찾게 된다.

브로드캐스트

송신 호스트가 전송한 데이터가 네트워크에 연결된 모든 호스트에 전송되는 방식

유니캐스트

고유 주소로 식별된 하나의 네트워크 목적지에 1:1 데이터를 전송하는 방식

 

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캡슐화과정과 비 캡슐화 과정

PDU

- 애플리케이션 계층 : 메시지

- 전송 계층: 세그먼트(TCP), 데이터그램(UDP)

- 인터넷 계층:패킷

- 링크 계층: 프레임(데이터 링크 계층), 비트(물리계층)

 

애플리케이션 계층의 데이터가 전송 계층으로 전달되면서 '세그먼트' 또는 '데이터그램'화되며 TCP(L4)헤더가 붙여지게 된다. 그리고 이후 인터넷 계층으로 가면서 IP(L3)헤더가 붙여지게 되며 '패킷'화가 되고 이후 링크 계층으로 전달되면서 프레임 헤더와 프레임 트레일러가 붙어 '프레임'화가 된다. 애플리케이션 계층에서 전송 계층으로 필자가 보내는 요청(request)값들이 캡슐화 과정을 거쳐 전달되고, 다시 링크 계층을 통해 해당 서버와 통신을 하고, 해당 서버의 링크 계층으로부터 애플리 케이션까지 비캡슐화 과정을 거쳐 데이터가 전송된다.