8. 3계층 Network Layer 네크워크 계층

(3계층 Network Layer네크워크 계층)

논리적 주소를 기반으로(IP 등등) 여러 개의 노드를 거칠 때마다 경로를 찾아주는 역할을 하는 계층이다

 

다양한 길이의 데이터를 네트워크를 통해 전달하며 그 과정에서 라우팅, 흐름 제어, 세그멘테이션(segmentation/desegmentation), 오류 제어 등을 수행한다.

 

3계층에서 동작하는 라우터나 스위치도 있는데,스위치의경우보통L3스위치라고 부른다.

 

네트워크 계층에서 여러 개의 노드를 거쳐 경로를 찾기 위한 주소는 IP로 대표된다. 여기서 IP는 흔히말하는TCP/IP에서의IP를말한다.

 

*PC에서 네트워크 계층까지의 데이터의 흐름

 

패킷에는 2계층 통신을 위한 목적지와 출발지의 MAC 주소, 3계층 통신을 위한 목적지와 출발지의 IP 주소가 기록된다. 목적지 주소는 당연히 목적지를 찾아가기 위함이고, 출발지 주소는 목적지 시스템으로부터 응답 패킷을 받기 위함이다.

 

*밑의 사진은 이해하기 쉽도록 만든 사진으로 실제 프레임구조 , 패킷구조 , 세그먼트 구조와 약간 다르다

 

1. 패킷 송신 시스템(PC-사용자)은 먼저 송신하는 시스템이 알고 있는 정보인 출발지의 IP주소화 MAC주소를 적는다(사용자의 PC의 IP주소와 LAN카드에 있는 MAC주소)

(출발지 IP주소:172.16.0.100 / MAC주소: AA-AA )

 

 

2.다음에는 목적지 IP주소를 적는다(접속하려는 IP주소가 200.1.1.20으로 가정)

 

3. 마지막으로 남은 목적지의 MAC 주소에는 2계층 패킷 정보는 2계층, 즉 랜에서만 사용하는 주소값이므로 목적지 MAC주소에는 랜을 벗어나기 위한 가장 일차적인 목적지, 즉 게이트웨이의 MAC 주소를 적어야 한다.

(게이트 웨이는 다른 네트워크로 접속하기 위한 통로)

 

게이트웨이의 IP 주소를 172.16.0.1이라고 정의했을때 이 IP가 어떤 MAC 주소를 가지고 있는지 확인해야 하는데, 이때 ARP(Address Resolution Protocol) 프로토콜을 이용한다.

 

172.16.0.100(출발지)번 시스템이 '172.16.0.1의 IP를 가진 시스템의 MAC 주소를 네트워크에 있는 모든 시스템에게 요청한다. 그러면 게이트웨이가 172.16.0.100번에 자신의 MAC 주소가 BB-BB라고 알려준다.

 

(라우터는 IP뿐만 아니라 MAC주소도 사용하여 통신한다. 기본적으로 상위계층은 하위계층을 모두 참조한다

3계층인 라우터 1,2,3계층 모두 사용되고 PC는 7계층장비라서 1,2,3,4,5,6,7계층 모두 사용된다 )

패킷이 완성되었고 라우터에 전송된다. 라우터는 패킷에서 이미 써버린 2계층 정보를 벗겨낸다

 

그리고 다음 라우터까지의 2계층 정보를 패킷에 덧씌운다.

 

 

그리고 다음 라우터까지의 2계층 정보를 패킷에 덧씌운다.

 

여기서 DD-DD는 200.1.1.20까지 가기 위해 경유해야 할 다음 라우터의 네트워크 인터페이스 카드의 MAC 주소이다. 패킷은 목적지에 도달할 때까지 라우터를 만날 때마다 2계층 정보를 갈아치우는 작업을 한다.