컴퓨터 네트워크 4장- 네트워크 계층 개요

 

두 호스트 H1과 H2가 있을 때, 네트워크 계층은 두 호스트 중 하나의 트랜스포트 계층 세그먼트를 추출하여 H2의 트랜스포트 계층까지 전달하는 역할을 한다.

 

라우터는 트랜스포트 계층과 애플리케이션 계층을 지원하지 않으므로 프로토콜 스택에서 네트워크 계층의 상위 계층은 존재하지 않는다.

각 라우터에는 데이터 평면과 제어 평면이 존재한다.

• 데이터 평면 : 입력 링크에서 출력 링크로 데이터그램을 전달한다.
• 제어 평면 : 데이터그램이 출발지 호스트에서 목적지 호스트까지 전달되게끔 로컬 포워딩, 라우터별 포워딩을 대응시킨다.

 

• 송신자: 세그먼트를 헤더 + 데이터그램으로 캡슐화하여 링크 계층으로 전달함
• 수신자: 세그먼트를 전송 계층 프로토콜로 전달함
• 네트워크 계층 프로토콜은 모든 인터넷 장치(호스트, 라우터)에 있음
• 라우터:
  • 통과하는 모든 IP 데이터그램의 헤더 필드를 검사함
  • 데이터그램을 입력 포트에서 출력 포트로 이동시켜 종단 간 경로를 따라 데이터그램을 전송함 -> 라우팅

 

 

네트워크 계층의 기능:

• 전달: 패킷을 라우터의 입력 링크에서 적절한 라우터 출력 링크로 이동시키는 것
• 라우팅: 출발지에서 목적지까지 패킷이 가는 경로를 결정하는 것   Path 설정 작업  
  • 라우팅 알고리즘

 

 

데이터 평면:(데이터 패킷전송 과정 직접 연관)

• 로컬, 각 라우터별 기능
• 라우터 입력 포트에 도착한 데이터그램이 라우터 출력 포트로 어떻게 전달되는지를 결정함

제어 평면:(데이터 패킷전송의 사전작업 or 보조적인 제어작업)

• 네트워크 전체의 논리
• 데이터그램이 출발지 호스트에서 목적지 호스트로 가는 종단 간 경로를 따라 라우터들 사이에서 어떻게 라우팅되는지를 결정함
• 두 가지 제어 평면 접근 방식:
  • 전통적인 라우팅 알고리즘: 라우터에 구현됨
  • 소프트웨어 정의 네트워킹(SDN): (원격) 서버에 구현됨

 

 

 

네트워크 계층의 역할은 송신 호스트에서 수신 호스트로 패킷을 전달하는 것이다.

개별 데이터그램에 대한 예시 서비스:

• 보장된 전달
• 40밀리초 이하의 지연을 가진 보장된 전달

데이터그램 흐름에 대한 예시 서비스:

• 순서대로 데이터그램 전달
• 흐름에 대한 보장된 최소 대역폭
• 패킷 간 간격 변화에 대한 제한