서비스 요청에 따른 네트워크 장비->응답

주소 체계가 어떻게 작동하는지, 그리고 네트워크 장비와 계층별 역할이 어떻게 연결되는지 사용자 요청부터 응답까지의 과정을 예시로 설명드리겠습니다.

이 예시에서는 사용자가 웹사이트에 접속하기 위해 웹 브라우저에서 **www.example.com**을 입력하고, 웹 서버로부터 응답을 받을 때까지의 과정을 설명합니다. 이 과정에서 OSI 7 계층 모델과 네트워크 장비의 역할을 함께 설명하겠습니다.

1. 사용자 요청: 웹 브라우저에서 URL 입력

사용자가 웹 브라우저에서 **www.example.com**을 입력하여 웹사이트에 접속하려고 할 때, 이는 웹 서버에 데이터를 요청하는 행위입니다. 이 요청은 여러 계층을 통해 패킷으로 변환되고, 네트워크를 통해 전송됩니다.

계층 7: 애플리케이션 계층

• 사용자가 웹 브라우저에서 URL을 입력하면, HTTP/HTTPS 프로토콜을 사용해 요청이 생성됩니다.
• **DNS(Domain Name System)**가 사용되어 **www.example.com**을 IP 주소로 변환하는 과정이 진행됩니다. 예를 들어, DNS 서버는 **www.example.com**을 93.184.216.34와 같은 IP 주소로 변환합니다.

네트워크 장비: DNS 서버

• DNS 서버는 도메인 이름을 IP 주소로 변환해줍니다.
• 브라우저는 이 IP 주소를 받아 웹 서버로 요청을 보낼 준비를 합니다.

---

2. 요청 패킷 생성

브라우저는 93.184.216.34 IP 주소로 접속하기 위한 HTTP 요청을 생성하고, 이 요청을 패킷으로 변환합니다.

계층 4: 전송 계층

• TCP 프로토콜이 사용되어 패킷을 전송할 준비를 합니다. 이때 포트 번호도 함께 설정됩니다. 예를 들어, 웹 요청은 TCP 포트 80(HTTP) 또는 TCP 포트 443(HTTPS)을 사용합니다.
• TCP는 신뢰성 있는 데이터 전송을 보장하며, 요청이 제대로 전달되었는지 확인합니다.

계층 3: 네트워크 계층

• 네트워크 계층에서는 IP 주소를 기반으로 패킷을 라우팅할 준비를 합니다.
• 출발지 IP 주소(예: 사용자의 컴퓨터)와 목적지 IP 주소(예: 93.184.216.34) 정보가 IP 헤더에 추가됩니다.
• 이때 서브넷 마스크와 게이트웨이를 사용해 패킷이 올바른 경로로 전달되도록 설정됩니다.

계층 2: 데이터 링크 계층

• 이더넷 프레임을 생성하여, 출발지 MAC 주소(예: 사용자의 컴퓨터)와 목적지 MAC 주소(예: 라우터나 스위치)를 설정합니다.
• EtherType 필드에서 어떤 상위 계층의 프로토콜(IPv4/IPv6 등)이 사용되는지 나타냅니다.

계층 1: 물리 계층

• 데이터 링크 계층에서 생성된 프레임은 물리 계층을 통해 전기적 신호 또는 광 신호로 변환되어, 실제 네트워크를 통해 전송됩니다.
• 사용자의 이더넷 케이블이나 Wi-Fi를 통해 **첫 번째 네트워크 장비(라우터/스위치)**로 전송됩니다.

---

3. 네트워크 전송: 라우터와 스위치의 역할

사용자의 패킷은 로컬 네트워크를 통해 인터넷으로 나가게 됩니다. 이때 네트워크 장비인 스위치와 라우터가 중요한 역할을 합니다.

스위치의 역할 (계층 2 장비)

• 스위치는 출발지 MAC 주소와 목적지 MAC 주소를 보고, 패킷을 해당 목적지 장치로 전달합니다.
• 예를 들어, 패킷이 라우터로 향하는 경우, 스위치는 목적지 MAC 주소를 보고 패킷을 라우터에 전달합니다.

라우터의 역할 (계층 3 장비)

• 라우터는 출발지 IP 주소와 목적지 IP 주소를 보고, 패킷을 인터넷을 통해 목적지로 라우팅합니다.
• 라우터는 라우팅 테이블을 사용해 최적 경로를 선택하여, 목적지 IP 주소(예: 93.184.216.34)가 위치한 네트워크로 패킷을 전달합니다.

---

4. 인터넷을 통한 전송

라우터를 거친 패킷은 인터넷 백본을 통해 여러 라우터와 네트워크를 거쳐 목적지 웹 서버로 전달됩니다. 이 과정에서 패킷은 여러 라우터를 통과하면서 **네트워크 계층(IP)**을 기반으로 라우팅됩니다.

• 각 라우터는 목적지 IP 주소에 따라 **다음 홉(next hop)**을 결정하며, 패킷을 목적지로 보내는 역할을 합니다.

---

5. 웹 서버 도착: 요청 처리

패킷이 웹 서버에 도착하면, **서버의 네트워크 인터페이스 카드(NIC)**가 패킷을 수신하고, 데이터를 다시 애플리케이션 계층으로 전달하여 웹 서버가 요청을 처리합니다.

계층 2~4: 데이터 링크, 네트워크, 전송 계층

• 웹 서버의 **네트워크 인터페이스(NIC)**는 수신한 패킷을 물리 계층에서 데이터 링크 계층을 거쳐 **네트워크 계층(IP)**로 전달합니다.
• TCP 계층에서 패킷을 재조립하고, 완전한 요청 데이터를 HTTP 프로토콜을 사용해 애플리케이션 계층으로 전달합니다.

계층 7: 애플리케이션 계층

• 웹 서버는 HTTP 요청을 처리하고, 사용자가 요청한 웹 페이지나 데이터를 준비하여 응답 패킷을 생성합니다.

---

6. 응답: 사용자에게 데이터 전송

웹 서버는 사용자가 요청한 웹 페이지나 데이터를 HTTP 응답으로 생성하고, 그 데이터를 역방향 경로를 통해 다시 사용자에게 전달합니다.

• 응답 패킷은 다시 계층 7~1을 거쳐 생성된 후, 라우터와 스위치를 거쳐 인터넷을 통해 사용자 컴퓨터로 되돌아옵니다.
• 라우터는 목적지 **IP 주소(사용자의 IP)**를 보고, 패킷을 최적 경로로 전달합니다.
• 사용자의 네트워크 장비(라우터, 스위치)를 통해 웹 브라우저로 데이터가 전달됩니다.

---

7. 사용자 응답 수신: 웹 페이지 표시

• 최종적으로, 응답 패킷이 사용자의 컴퓨터에 도착하면, 웹 브라우저는 이 데이터를 수신하고, 요청한 웹 페이지를 화면에 표시합니다.

계층 7: 애플리케이션 계층

• 브라우저는 **애플리케이션 계층(HTTP)**을 통해 웹 서버에서 받은 데이터를 처리하고, 사용자가 요청한 웹 페이지를 화면에 보여줍니다.

---

정리

이 예시에서 주소 체계와 네트워크 장비가 어떻게 작동하는지 설명했습니다.

• DNS는 도메인 이름을 IP 주소로 변환해 네트워크 통신을 가능하게 하고,
• 스위치와 라우터는 각각 MAC 주소와 IP 주소를 기반으로 패킷을 전달합니다.
• OSI 7계층에서 각 계층은 데이터의 생성, 전송, 응답 과정에서 각각의 역할을 수행합니다.

이 모든 과정은 몇 초 안에 이루어지며, 이는 네트워크의 효율적인 구조 덕분입니다!