[컴공] 네트워크 5장 강의노트

1. 네트워크 계층 개요

네트워크 계층은 OSI 모델과 인터넷 프로토콜 스택에서 중요한 역할을 담당하는 계층이다. 이 계층은 호스트 간 데이터를 전달하는 데 필요한 경로 선택, 데이터 포장, 주소 지정, 라우팅 기능 등을 수행한다. 네트워크 계층의 주요 목적은 송신지 호스트에서 수신지 호스트까지 최적의 경로를 찾아 데이터를 전달하는 것이다. 이를 위해 IP(인터넷 프로토콜)를 비롯한 다양한 프로토콜이 사용되며, 특히 IPv4와 IPv6가 대표적이다. IPv4는 1980년대에 도입되어 현재까지도 널리 사용되고 있지만, 주소 부족 문제로 IPv6가 개발되어 2000년대 초부터 점차 도입되고 있다. IPv6는 주소 길이를 128비트로 확대하여 약 3.4x10^38개의 주소를 제공하며, IoT(사물인터넷)와 모바일 환경의 급격한 증가에 따라 필수적이다. 2023년 기준 글로벌 IPv4 주소는 44%만이 사용되고 나머지는 NAT(Network Address Translation)를 통해 재사용되고 있어, IP주소 자원의 고갈이 현실화되고 있음을 보여준다. 라우팅은 네트워크 계층의 핵심 기능 중 하나로, 최적의 경로를 선정하는 알고리즘이 필요하다. 동적 라우팅 프로토콜인 OSPF(Open Shortest Path First)와 …