[과제] 네트워크 계층(Network Layer)

네트워크 계층(Network Layer)

• OSI(Open Systems Interconnection) 모델의 세 번째 계층으로, 데이터 통신 네트워크에서 중요한 역할을 담당한다.

출처: https://networkwalks.com/network-layer-of-osi-model-layer-3/

주요 기능

 

1. 라우팅(Routing):
   • 네트워크 계층은 데이터 패킷이 출발지에서 목적지까지 최적의 경로를 찾아 전달되도록 함
   • 이는 라우터와 같은 네트워크 장비에 의해 수행되며, 경로 선택 알고리즘을 사용하여 가장 효율적인 경로를 결정
2. 논리적 주소 지정(Logical Addressing):
   • 네트워크 계층은 각 장치에 논리적인 주소(IP 주소)를 부여하여 서로 구분함
   • 이 주소는 네트워크 내에서 고유하며, 장치가 다른 네트워크와 통신할 수 있도록 한다.
3. 패킷 포워딩(Packet Forwarding):
   • 데이터가 네트워크를 통해 이동할 때, 네트워크 계층은 각 패킷을 다음 중간 지점으로 전달한다.
   • 이 과정은 패킷 스위칭(packet switching)을 통해 이루어짐
4. 인터네트워킹(Internetworking):
   • 서로 다른 네트워크 간의 데이터 전송을 가능하게 함.
   • 네트워크 계층은 여러 네트워크를 연결하고, 이질적인 네트워크 간의 데이터 전송을 조율
5. 흐름 제어 및 오류 제어(Flow Control and Error Control):
   • 네트워크 계층은 패킷 손실, 지연, 중복 등을 최소화하고 데이터 전송의 신뢰성을 높이기 위해 흐름 제어와 오류 제어 기능을 제공함

출처: https://www.cloudflare.com/ko-kr/learning/ddos/glossary/open-systems-interconnection-model-osi/

 

주요 프로토콜

 

1. IP (Internet Protocol):
   • 인터넷 상에서 데이터 패킷을 전달하는 데 사용되는 기본 프로토콜
   • IP는 패킷의 출발지와 목적지 주소를 포함하며, IPv4와 IPv6 두 가지 버전이 있다.
2. ICMP (Internet Control Message Protocol):
   • 네트워크 진단과 오류 메시지 전달을 위한 프로토콜
   • ex) ping 명령은 ICMP를 사용하여 네트워크 연결 상태를 확인한다.
3. IGMP (Internet Group Management Protocol):
   • 멀티캐스트 그룹 관리를 위한 프로토콜로, 한 그룹의 여러 수신자에게 동시에 데이터를 전송하는 데 사용됨
4. ARP (Address Resolution Protocol):
   • IP 주소를 물리적 주소(MAC 주소)로 변환하는 데 사용됨

 

장치

 

1. 라우터(Router):
   • 서로 다른 네트워크를 연결하고 데이터 패킷을 전달하는 장치
   • 네트워크 계층에서 작동하며, 라우팅 테이블과 프로토콜을 사용하여 최적의 경로를 선택함
2. 스위치(Switch):
   • 주로 데이터 링크 계층에서 작동하지만, 일부 고급 스위치는 네트워크 계층 기능을 지원하여 VLAN 간 라우팅을 수행할 수 있음

 

역할 요약

네트워크 계층은 데이터 패킷을 출발지에서 목적지까지 효율적으로 전달하는 데 필수적인 계층으로, 논리적 주소 지정, 라우팅, 인터네트워킹, 흐름 제어, 오류 제어 등의 기능을 통해 네트워크의 안정적이고 효율적인 운영을 보장한다. IP, ICMP, IGMP, ARP 등의 프로토콜과 라우터와 같은 장치를 통해 네트워크 계층의 다양한 기능을 구현할 수 있다.