[Network] 네트워크 패킷 개념 및 구조

 

1. 네트워크 패킷이란?

네트워크에서 데이터는 패킷(Packet) 단위로 전송된다. 패킷은 데이터를 작은 조각으로 나누어 전송하는 방식으로, 효율적인 통신과 오류 제어가 가능하도록 설계되었다.

 

패킷 전송의 주요 특징

• 단편화(Fregmentation): 데이터 크기가 크면 여러 개의 패킷으로 나누어 전송
• 주소 정보 포함: 송신자와 수신자의 IP 주소, 포트 번호 포함
• 오류 제어 가능: 패킷 손실 시 재전송 가능

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2. 네트워크 패킷의 구조

네트워크 패킷은 일반적으로 헤더(Header), 페이로드(Payload), 트레일러(Trailer) 세 부분으로 구성된다.

 

① 헤더(Header)

패킷의 앞부분으로, 송신지 및 목적지 정보가 포함되어 있다.

• IP 헤더: 송신 IP, 목적지 IP, 패킷 크기, TTL(Time To Live) 정보
• TCP/UDP 헤더: 송신 포트, 목적지 포트, 순서 정보, 오류 검출 코드

 

② 페이로드(Payload)

실제 전송되는 데이터 부분으로, 애플리케이션에서 보낸 정보가 포함된다.

 

③ 트레일러(Trailer)

패킷의 끝부분으로, 데이터 무결성을 확인하는 정보(체크섬)가 포함된다.

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3. 패킷 통신 과정

패킷이 네트워크를 통해 전송되는 과정은 다음과 같다.

1. 데이터 분할: 송신자가 데이터를 패킷으로 나눔
2. 헤더 추가: 각 패킷에 IP 및 TCP/UDP 헤더 추가
3. 라우팅: 패킷이 최적의 경로를 따라 목적지로 이동
4. 수신 및 재조립: 목적지에서 패킷을 모아 원본 데이터로 복원

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4. 패킷 통신 프로토콜

패킷 전송에는 여러 프로토콜이 사용되며, 각 계층별 역할이 다르다.

 

프로토콜역할

IP(Internet Protocol)	패킷의 주소 지정 및 경로 결정
TCP(Transmission Control Protocol)	신뢰성 있는 연결 및 오류 제어
UDP(User Datagram Protocol)	빠른 전송, 신뢰성 없는 데이터 전송
ICMP(Internet Control Message Protocol)	네트워크 상태 및 오류 보고

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5. 패킷과 MTU 관계

MTU(Maximum Transmission Unit)는 네트워크에서 한 번에 전송할 수 있는 패킷의 최대 크기를 의미한다.

• MTU보다 큰 패킷은 단편화(Fragmentation) 되어 여러 개로 나누어 전송됨
• MTU 최적화는 패킷 손실을 방지하고 네트워크 성능을 향상시킴

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