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1. 두 가지 네트워크 주소 체계 비교 (IP vs MAC)네트워크 기기들은 통신을 위해 두 가지 대표적인 주소(논리 주소와 물리 주소)를 가집니다. 구분 32-bit IP 주소 (Internet Protocol) 48-bit MAC 주소 (Media Access Control) 비유우편 주소 (집 주소)주민등록번호 (기기 고유 번호)성격네트워크 상에서 위치에 따라 변하는 논리적 주소하드웨어(랜카드 ROM)에 새겨진 물리적 주소주요 역할다른 네트워크(서브넷) 간의 경로 배정(라우팅)동일 서브넷(LAN) 내에서 인접 기기 간 데이터 전달고유성 범위Locally Unique (사설 IP의 경우 해당 서브넷 내 고유)Globally Unique (IEEE 주관 하에 전 세계 유일 보장)표기법10진수 4개 조..

1. 링크 계층의 개요 및 역할 (Introduction & Context)1) 기본 용어 정리 (Terminology)노드 (Nodes): 네트워크에 연결되어 전송을 수행하는 호스트(PC, 노트북, 스마트폰 등)와 라우터(Routers).링크 (Links): 데이터 이동 경로 상에서 서로 인접한 노드들을 물리적으로 연결하는 통신 채널.유선 링크 (Wired): 광케이블, 구리 동축 케이블 등.무선 링크 (Wireless): Wi-Fi, LTE/5G 대역 등.LAN (Local Area Network): 로컬 단위로 묶인 통신망.프레임 (Frame): 링크 계층의 데이터 전송 단위. 3계층의 데이터그램(Datagram)을 캡슐화하여 전송용 헤더와 트레일러를 붙인 형태.2) 네트워크 계층 vs 링크 계층 ..

1. BGP (Border Gateway Protocol)1) BGP의 정의 및 역할인터넷의 GPS: 독립적인 네트워크 자치 시스템인 AS(Autonomous System)와 AS 사이에서 데이터를 목적지까지 보내기 위한 최적의 경로를 설정해 주는 대규모 외관문 라우팅 프로토콜(EGP)입니다.신뢰성 우선: 라우팅 정보를 정확하고 안전하게 주고받기 위해 TCP 포트 $179$번을 기반으로 동작합니다.경로 벡터(Path Vector) 프로토콜: 목적지 AS까지 도달하기 위해 거쳐야 하는 AS 경로 목록(AS-PATH)을 직접 확인하여 패킷이 무한 루프에 도달하는 현상을 원천 차단합니다.2) BGP 최적 경로 선택 메커니즘 (Route Selection)BGP 라우터가 동일 목적지로 가는 다중 경로를 학습했을..

1. BGP의 개요 및 핵심 역할인터넷은 수만 개의 독립적인 네트워크 영역인 AS(Autonomous System, 자율 시스템)들의 거대한 결합체입니다. BGP(Border Gateway Protocol)는 이 수많은 AS들을 서로 연결해 주는 "사실상(de facto)의 인터넷 인터-도메인(Inter-domain) 라우팅 프로토콜"입니다.인터넷의 접착제 (Glue of the Internet): 전 세계의 독립된 네트워크들을 하나로 묶어 거대한 글로벌 인터넷을 작동시키는 핵심 유기체 역할을 수행합니다.존재 및 도달 가능성 광고: 특정 서브넷(Subnet)이 자신의 존재를 인터넷 전체에 알리고, 자신이 도달할 수 있는 목적지 목록을 광고할 수 있도록 지원합니다.쉽게 말해, "내가 여기 존재하며, 나와 ..

1. 컨트롤 플레인(Control Plane) vs 데이터 플레인(Data Plane)네트워크 장비(라우터)의 역할은 크게 두 가지 영역으로 나뉩니다.컨트롤 플레인 (두뇌): 경로를 결정하는 지능적인 영역입니다. 라우팅 알고리즘을 실행하여 "어디로 패킷을 보낼지" 결정하고, 그 결과물인 포워딩 테이블(Forwarding Table)을 생성합니다.데이터 플레인 (일꾼): 실제로 패킷을 전달하는 영역입니다. 컨트롤 플레인이 만든 테이블을 참조하여, 들어오는 패킷의 헤더 정보를 보고 즉시 적절한 출력 인터페이스로 내보내는 포워딩(Forwarding)을 수행합니다.2. 컨트롤 플레인의 구현 모델① 라우터별 컨트롤 플레인 (Per-router Control Plane)특징: 각 라우터가 독립적인 라우팅 알고리즘을..

1. 차세대 인터넷 프로토콜: IPv61.1 등장 동기 및 헤더 구조주소 고갈 해결: 32비트(2^32)의 IPv4 주소를 128비트(2^128)로 확장하여 무한에 가까운 주소 공간 확보.고정 길이 헤더 (40바이트): 가변적이었던 IPv4와 달리 헤더를 고정하여 라우터의 하드웨어 처리 속도를 비약적으로 향상.주요 필드 분석:Priority: 데이터의 우선순위 식별.Flow Label: 실시간 스트리밍 등 동일 '흐름' 패킷 식별.Next Header: 상위 프로토콜(TCP/UDP) 혹은 확장 헤더 식별.Hop Limit: 라우터를 거칠 때마다 감소하는 수치(TTL).1.2 IPv4-IPv6 과도기 기술: 터널링(Tunneling)IPv6 패킷이 IPv4 전용 구간을 통과하기 위해 사용하는 핵심 기술입니..

1. DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)DHCP는 호스트가 네트워크에 접속할 때 자동으로 통신에 필요한 설정 정보를 할당받는 프로토콜입니다.1.1 할당되는 주요 정보IP 주소: 호스트의 식별자.서브넷 마스크 (Subnet Mask): 네트워크 부분과 호스트 부분을 구분.기본 게이트웨이 (First-hop Router): 로컬 외부로 나가는 통로.DNS 서버 주소: 도메인 네임을 IP로 변환하기 위한 주소.1.2 동작 과정 (UDP/IP 기반)Discovery (클라이언트 → 서버): 클라이언트가 브로드캐스트(FF:FF:FF:FF:FF:FF)를 통해 서버를 찾음.Offer (서버 → 클라이언트): 서버가 사용 가능한 정보를 제안.Request (클라이언트 → 서버)..

1. 네트워크 계층의 핵심 메커니즘네트워크 계층은 단순히 패킷을 전달하는 것을 넘어, 복잡한 인터넷망에서 데이터의 흐름을 제어합니다.포워딩(Forwarding): 패킷이 라우터의 입력 링크에 도착했을 때, 적절한 출력 링크로 이동시키는 라우터 내부의 국지적인 작업입니다. (데이터 평면)라우팅(Routing): 패킷이 출발지에서 목적지까지 갈 전체 경로를 결정하는 네트워크 전체의 프로세스입니다. (제어 평면)ICMP (Internet Control Message Protocol): 패킷 전송 중 발생하는 오류를 보고하거나 네트워크 상태를 진단합니다.Type 0/8: Echo Reply/Request (Ping)Type 3: Destination Unreachable (목적지 도달 불가)Type 11: Ti..

1. 버퍼 관리 (Buffer Management): 패킷이 라우터나 스위치의 출력 포트에 도착했을 때, 한정된 대기 공간(Buffer)을 어떻게 운영할 것인가에 대한 결정입니다.상황: 입력 속도가 출력 속도(링크 대역폭 R)보다 빠를 때 발생합니다.드롭(Drop) 정책 (사후/반응적):테일 드롭(Tail Drop): 버퍼가 가득 차면 새로 들어오는 패킷을 무조건 버림.우선순위 드롭: 중요도가 낮은 패킷을 먼저 버려 중요한 트래픽 보호.마킹(Marking) 정책 (사전/예방적):ECN (Explicit Congestion Notification): 패킷을 버리는 대신 헤더에 '혼잡함'을 표시하여 송신 측이 스스로 속도를 줄이도록 유도.RED (Random Early Detection): 버퍼가 가득 차기..

1. TCP 혼잡 제어의 기초 (The Basics)핵심 변수 정의MSS (Maximum Segment Size): TCP 패킷 하나가 실어 나를 수 있는 순수 데이터의 최대 크기. (보통 이더넷 기준 1460바이트)cwnd (Congestion Window): 송신자가 네트워크 혼잡을 고려하여 한 번에 전송할 수 있는 데이터의 양. "네트워크가 허용하는 전송 제약 조건"입니다.rwnd (Receive Window): 수신자의 버퍼 여유 공간. 송신자는 최종적으로 min(cwnd, rwnd) 만큼의 데이터를 보냅니다.ssthresh (Slow Start Threshold): 지수적 증가(Slow Start)에서 선형적 증가(Congestion Avoidance)로 전환되는 임계값.전송 속도 공식TCP는 ..