라우팅
라우팅은 네트워크에서 데이터를 목적지까지 최적의 경로로 전달하는 기능을 의미한다. 라우팅 시스템은 라우터와 스위치 같은 네트워크 장비들이 패킷을 전달하는 방식을 결정하는 역할을 한다.
회선 교환
데이터를 전송하기 전 두 장치 간에 물리적인 전용 회선을 설정하는 방식
특징
- 전용 경로가 설정되며, 데이터 전송이 끝날 때까지 경로가 유지
- 패킷 단위의 라우팅이 없음
- 한 번 회선이 설정되면, 다른 트래픽이 그 대역폭을 사용할 수 없음
라우팅 방식
- 경로 설정: 데이터 전송 전 경로 설정
- 고정 경로 유지: 한 번 설정도니 경로는 끝까지 유지
예시
공중 전화망
프레임 릴레이
프레임 릴레이 방식은 패킷 교환 방식의 일종으로 고정된 경로를 설정한 후 데이터 프레임을 빠르게 전송하는 방식
특징
- 가상 회선 방식 사용 -> 회선 교환과 패킷 교환의 중간 형태
- 패킷마다 새로운 경로를 찾지 않고, 설정된 가상 경로를 사용
- 전송 속도가 빠르고 효율적
예시
기업 네트워크에서 WAN 연결
패킷 교환
패킷 교환은 데이터를 작은 패킷으로 나누어, 각각 독립적으로 목적지까지 전달하는 방식
특징
- 각 패킷이 독립적으로 경로를 선택: 동일한 데이터라도 여러 패킷이 서로 다른 경로로 갈 수 있음
- 라우팅 알고리즘이 매우 중요: 최적의 경로를 실시간으로 찾아야 함
- 혼잡 제어 및 흐름 제어 필요: 패킷이 서로 다른 경로로 가므로, 도착 순서를 맞추는 과정 필요
라우팅 방식
- 동적 라우팅: 실시간으로 최적 경로 찾음
-
라우팅 프로토콜을 사용해 네트워크 상태 학습, 경로 결정
ex) RIP, OSPF 등
예시
- 인터넷(IP 네트워크)
- LAN/WAN 기반 데이터 통신
네트워크의 분류
네트워크는 범위나 용도에 따라 LAN, MAN, WAN으로 분류된다.
LAN(LOcal Area Network)
LAN은 작은 범위(한 건물, 사무실, 학교 등) 내에서 장치들을 연결하는 네트워크다.
특징
- 좁은 지역에서 운영
- 데이터 전송 속도가 높음
- 일반적으로 이더넷 기반으로 구축
주요 기술
- 이더넷: 유선 LAN의 표준 기술
- Wi-Fi: 무선 LAN의 표준 기술
- 스위치, 라우터 등의 네트워크 장비 사용
예시
- 가정 내 Wi-Fi 네트워크
- 기업 사무실에서 사용되는 내부 네트워크
MAN(Metropolitan Area Network)
하나의 도시 또는 특정 지역을 연결하는 네트워크다.
특징
- 도시 수준의 광역 네트워크
- 여러 개의 LAN을 연결하는 역할
- 인터넷 제공업체가 관리하는 경우가 많음
예시
- 도시 전체를 연결하는 공공 Wi-Fi 네트워크
- 지역 ISP 네트워크
WAN(Wide Area Network)
전 세계적으로 데이터를 주고받는 대규모 네트워크
특징
- 광범위한 지역 연결
- 일반적으로 ISP(인터넷 서비스 제공자, KT, SKT 등)가 관리
- 속도는 네트워크 장비, 회선, 거리 등에 따라 다름
주요 기술
- IP: 대규모 트래픽을 효율적으로 관리
- 위성 네트워크: 지리적으로 떨어진 지역 연결
- 5G: 모바일 WAN 네트워크
예시
- 인터넷
- 기업용 WAN
인터네트워킹
인터네트워킹은 여러 개의 독립적인 네트워크를 상호 연결해 하나의 통합된 네트워크를 구축하는 기술이다. 이를 위해 브리지, IP 인터네트워킹, 인터넷 라우팅 같은 기술이 사용된다.
브리지
특징
- 서로 다른 LAN을 연결해 하나의 논리적인 네트워크로 통합
- 브로드캐스트 도메인을 확장해 같은 네트워크처럼 동작할 수 있도록 만듦
동작 방식
- 네트워크에 연결된 장치들의 MAC 주소 테이블 유지
- 패킷이 들어오면 MAC 주소를 확인하고, 목적지가 같은 네트워크 내에 있으면 필터링해 불필요한 전송을 방지
- 목적지가 다른 네트워크에 있다면 브리지를 통해 전달
브리지를 이용한 인터네트워킹 예시
- 이더넷 LAN을 확장해 여러 개의 사무실을 하나의 네트워크로 연결
IP 인터네트워킹
IP 인터네트워킹은 IP 주소를 사용해 서로 다른 네트워크를 연결하는 기술 이는 네트워크 계층(OSI 3계층) 에서 이뤄지며, 라우터가 핵심적인 역할을 한다.
특징
- IP 주소를 사용해 네트워크 식별
- 서로 다른 LAN과 WAN을 연결해 데이터가 목적지까지 갈 수 있도록 함
- 라우팅 프로토콜을 사용해 최적의 경로를 결정
동작 방식
- 패킷이 LAN을 벗어나면, 라우터가 IP 주소를 기반으로 최적 경로를 찾음
- 라우터는 IP 패킷을 네트워크 계층에서 포워딩
- 목적지 네트워크로 가는 가장 효율적인 경로를 선택해 전송
핵심 기술
- IP 주소 체계: 네트워크 식별을 위해 사용
- 서브넷팅: 네트워크를 효율적으로 나누는 기술
- NAT: 사설 IP를 공인 IP로 변환해 인터넷에 연결
예시
- 가정이나 회사의 LAN을 ISP의 WAN과 연결해 인터넷 사용
- 기업 네트워크에서 여러 지사를 연결해 동일한 네트워크 환경 제공
인터넷 라우팅
인터넷 라우팅은 인터넷에서 데이터 패킷을 최적의 경로로 전달하는 과정을 의미
핵심 개념
- 라우터: 네트워크 계층에서 패킷을 전달하는 장비
- 라우팅 테이블: 목적지 네트워크에 대한 정보 저장
- 라우팅 프로토콜: 최적의 경로를 동적으로 결정하는 알고리즘
라우팅 방식
-
정적 라우팅
- 네트워크 관리자가 수동으로 경로 설정
- 트래픽이 적거나 변동이 거의 없는 네트워크에서 사용
-
동적 라우팅
- 라우터가 자동으로 최적의 경로를 결정하고 업데이트
- 네트워크 상태 변화에 따라 경로를 자동으로 수정