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