서브넷과 게이트웨이

같은 네트워크 내에서의 통신과 원격지 네트워크와의 통신에 사용하는 장비를 게이트웨이라고 부르고 3계층 장비(라우터와 L3 스위치)가 이 역할을 할 수 있다.

 

게이트웨이(Gateway)

로컬 네트워크에서는 ARP 브로드캐스트를 이용해 도착지 MAC 주소를 학습할 수 있고 이 MAC 주소를 이용해 직접 통신할 수 있지만 원격 네트워크 통신은 네트워크를 넘어 전달되지 못하는 브로드캐스트의 성질 때문에 네트워크 장비의 도움이 필요하다.

 

이 장비를 게이트웨이라고 하고 게이트웨이에 대한 정보를 PC나 네트워크 장비에 설정하는 항목이 '기본 게이트웨이'이다.

 

네트워크 통신 시에 출발지에서는 먼저 목적지가 자신이 속한 네트워크의 범위인지 확인하는 작업이 필요하다.

이때 사용되는 것이 서브넷 마스크이다. 

자신이 속한 네트워크를 구하는 방법은 자신의 IP 주소와 서브넷 마스크를 and 연산해서 나오는 값이다.

이 연산된 결괏값인 로컬 네트워크 주소에 목적지가 속해있으면 로컬 통신이고 아니면 원격지 통신이다. 

 

 

2계층 통신 vs 3계층 통신

실무적 표현 : 2계층 통신, 3계층 통신

정확한 표현 : 로컬 네트워크 통신, 원격지 네트워크 통신

 

단말 간 통신은 응용 계층부터 캡슐화, 디캡슐화를 거쳐 통신하는데 출발지, 목적지가 같은 네트워크 상에 존재할 경우 3계층 네트워크 장비의 도움 없이 통신이 가능하다. 

반면, 원격지 네트워크와 통신해야 할 경우(출발지와 목적지가 다른 네트워크에 존재할 경우), 라우터와 같은 3계층 장비의 도움이 없으면 통신할 수 없다. 

해당 패킷을 전송하는 네트워크 장비에서 3계층 정보까지 확인해야 하며 이것을 L3 통신이라고 한다.

 

이러한 통신 방식의 차이는 로컬과 리모트 통신을 위한 ARP 동작 방식이 다른 것으로 인해 발생한다. 

같은 네트워크에 있는 단말 간 통신은 ARP 브로드캐스트를 이용해 직접적으로 이루어진다. 

외부 네트워크와 통신이 필요할 때는 단말이 자신이 직접 보낼 수 없는 위치에 목적지가 있다고 판단하고 ARP 요청을 기본 게이트웨이의 IP 주소로 요청한다. (정확하게는 도착지 MAC 주소에 디폴트 케이트웨이의 MAC 주소를 넣는다.)