[리눅스마스터 1급] 네트워크의 이해

✅ 회선 교환 방식 vs 패킷 교환 방식

네트워크에서 데이터를 전달하는 방식에는 회선 교환 방식(Circuit Switching) 과 패킷 교환 방식(Packet Switching) 이 있음

 

📌 1. 회선 교환 방식 (Circuit Switching)

📖 개념:

• 통신을 시작하기 전에 고정된 회선(경로)을 설정하고, 데이터를 전송하는 방식
• 데이터를 보내는 동안 연결된 경로를 독점적으로 사용
• 전화망(PSTN)이 대표적인 예

📌 특징:
✅ 연결 지연: 데이터를 전송하기 전 경로를 미리 설정해야 함
✅ 고정 대역폭: 설정된 회선을 다른 사용자가 공유할 수 없음 → 끊김 없는 통신 가능
✅ 낮은 지연 시간: 데이터가 같은 경로로만 가기 때문에 전송 속도가 안정적
❌ 비효율성: 데이터를 보내지 않을 때도 회선을 독점하므로 비효율적
❌ 장비 부담: 각 연결을 물리적으로 유지하기 위해 많은 네트워크 장비가 필요

📌 대표적인 예:

• 전화 통신 (PSTN) → 상대방과 통화할 때 하나의 고정된 회선이 설정됨
• ISDN (Integrated Services Digital Network)

📌 2. 패킷 교환 방식 (Packet Switching)

📖 개념:

• 데이터를 작은 패킷(Packet) 단위로 나누어 네트워크를 통해 전송하는 방식
• 패킷은 각기 다른 경로를 통해 목적지까지 전달되며, 목적지에서 재조립됨
• 인터넷(IP 기반 통신)이 대표적인 예

📌 특징:
✅ 효율적인 자원 사용: 여러 사용자가 네트워크 대역폭을 공유 가능
✅ 유연한 경로 선택: 네트워크 경로가 유동적이라, 특정 노드(라우터)가 장애가 발생해도 우회 가능
✅ 비용 절감: 대역폭을 공유하므로 통신 비용이 저렴
❌ 지연 발생 가능: 패킷이 다른 경로로 이동하면서 네트워크 정체로 인해 지연(jitter) 발생 가능
❌ 패킷 손실 가능: 네트워크 환경에 따라 패킷이 손실될 수도 있으며, 재전송이 필요함

📌 대표적인 예:

• 인터넷(IP 통신)
• VoIP (인터넷 전화)
• 스트리밍 서비스 (Netflix, YouTube)

 

📌 1. A, B, C 클래스별 비교

클래스	IP 주소	범위 첫 번째 옥텟	서브넷 마스크	네트워크 개수	호스트 수	용도
A 클래스	1.0.0.0 ~ 126.255.255.255	1~126	255.0.0.0	128개	16,777,214개	대규모 네트워크 (ISP, 글로벌 기업)
B 클래스	128.0.0.0 ~ 191.255.255.255	128~191	255.255.0.0	16,384개	65,534개	중규모 네트워크 (대학, 기관)
C 클래스	192.0.0.0 ~ 223.255.255.255	192~223	255.255.255.0	2,097,152개	254개	소규모 네트워크 (일반 기업, 개인)

• D 클래스 (224.0.0.0 ~ 239.255.255.255) → 멀티캐스트 용도
• E 클래스 (240.0.0.0 ~ 255.255.255.255) → 실험적 용도

• 사설 A 클래스 대역: 10.0.0.0 ~ 10.255.255.255
• 사설 B 클래스 대역: 172.16.0.0 ~ 172.31.255.255
• 사설 C 클래스 대역: 192.168.0.0 ~ 192.168.255.255

📌 클래스별 네트워크 비트와 호스트 비트 비교

IP 클래스IP 범위기본 서브넷 마스크네트워크 비트호스트 비트네트워크 개수네트워크당 호스트 수

IP 클래스	IP 범위	기본 서브넷	네트워크 비트	호스트 비트	네트워크 개수	네트워크당 호스트 수
A 클래스	1.0.0.0 ~ 126.255.255.255	255.0.0.0	8비트	24비트	2^7 = 128	2^24 - 2 = 16,777,214
B 클래스	128.0.0.0 ~ 191.255.255.255	255.255.0.0	16비트	16비트	2^14 = 16,384	2^16 - 2 = 65,534
C 클래스	192.0.0.0 ~ 223.255.255.255	255.255.255.0	24비트	8비트	2^21 = 2,097,152	2^8 - 2 = 254

서브넷마스크에 따른 IP 할당범위 문제

1️⃣ 서브넷 분석

• 서브넷 마스크: 255.255.255.192

2️⃣ 할당 가능한 IP 범위 예제

예제 네트워크: 192.168.1.0/26

종류	주소
네트워크 주소	192.168.1.0
첫 번째 사용 가능한 IP	192.168.1.1
마지막 사용 가능한 IP	192.168.1.62
브로드캐스트 주소	192.168.1.63
총 할당 가능 IP 개수	62개

• 해당 네트워크 대역은 64개의 IP가 가능함. 따라서 네트워크 주소는 다음과 같이 4개
• 192.168.1.0/26
• 192.168.1.64/26
• 192.168.1.128/26
• 192.168.1.192/26
• 각 네트워크 주소, 브로드캐스트 주소를 제외한 범위에서 할당 가능