• 세그먼트를 송신 호스트에서 수신 호스트로 전송하는 과정
  • 송신자 : 세그먼트를 데이터그램으로 캡슐화하고, 링크 계층으로 전달
  • 수신자 : 세그먼트를 트랜스포트 계층 프로토콜로 전달
• 네트워크 계층 프로토콜은 모든 호스트와 라우터에 존재한다

라우터

• 통과하는 모든 IP 데이터그램의 헤더 필드 검사(IP 데이터그램의 헤더 필드를 검사하는게 중요!!)
• 종단 간 경로를 따라 데이터그램을 전송하기 위해, 데이터그램을 입력 링크에서 적절한 출력 링크로 전달

네트워크 계층의 기능

• forwarding(전달) : 라우터의 입력 포트에서 적절한 라우터 출력 포트로 패킷 이동
• routing : 출발지부터 목적지까지 패킷이 이동할 경로를 결정
  • 라우팅 알고리즘을 통해 결정

네트워크 계층 구성

• 데이터 평면(data plane) : forwarding 수행
• 제어 평면(control plane) : routing 수행

라우터의 구성 및 스위치 동작

• 구성
  1. 입력 포트
  2. 출력 포트
  3. 포워딩 테이블
  4. 라우팅 프로세서
  5. 고속의 스위칭 구조(여기 있는 스위치는 링크 계층에 있는 스위치랑은 다름)
• 동작 순서
  • 입력 포트에서 들어온 값을 포워딩 테이블을 통해 경로를 결정하여 스위칭하여 적절할 출력 포트로 내보냄

입력 포트의 역할

• 구성:

  라인 종단 → 링크 계층 프로토콜 → ‘검색’ → 전달 큐잉 → 스위치 구조

• 동작 순서:

  1. 라인 종단 (Line termination): 물리 계층에서 수신된 신호를 수신 비트 스트림으로 변환
  2. 링크 계층 처리 (Data link processing): 프레임 단위로 처리 (예: 오류 검출, 주소 추출 등)
  3. 헤더 분석 및 포워딩 테이블 검색 (Lookup): 패킷의 헤더(주로 IP 주소)를 확인하여 목적지 기반 경로 결정
  4. 큐잉 (Queueing): 스위치 내부로 전달되기 전, 대기열에 저장 (혼잡 발생 시 지연 또는 손실 가능)
  5. 스위치 구조로 전달

• 기능:

  • 입력 포트 큐잉: 스위치가 처리하는 속도보다 빠르게 입력되면 버퍼에 저장
  • 목적지 기반 전달: 목적지 IP 주소 기반
  • 일반화된 전달: 다양한 헤더 필드를 기준으로 (match, action, priority, counter 등)

최장 접두사 일치