NetWork/네트워크 기초이론

[네트워크기초이론] 4. 실제로 컴퓨터끼리는 IP주소를 사용해 데이터를 주고받는다

개발자하소서 2023. 5. 3. 15:07
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📌 3계층이 하는 일 


- 3계층은 다른 네트워크 대역 즉, 멀리 떨어진 곳에 존재하는 네트워크까지 어떻게 데이터를 전달할 지 제어하는 일을 담당

- 발신에서 착신까지의 패킷의 경로를 제어한다.

 

 

📌 3계층에서 쓰는 주소 

- WAN에서 통신할 때 사용하는 = IP 주소 

- 3계층 주소 체계, Internet Protocol Address Version 4 
  논리적인 주소 32bit   4바이트






 

 

📌 IP 주소 표기 방식 

- 10진수로 표기하며 192.168.0.100 다음과 같이 각 필드를 .으로 구분한다. 

- 각 필드는 0~255까지 올 수 있고 이는 1바이트로 표현할 수 있는 수이다.

- 0.0.0.0 ~ 255.255.255.255

- 00000000 . 00000000 . 00000000 . 00000000 ~ 11111111 . 11111111 . 11111111 . 11111111

 

 

📌 IP 주소의 종류 

- 네트워크 ID :  해당 네트워크 대역에서 가장 작은 IP주소, 해당 네트워크 대역을 대표하는 IP 

- 브로드캐스트 주소:  해당 네트워크 대역에서 가장 큰 IP주소, 해당 네트워크 대역에 모든 시스템에 통신을 할 때 사용하는 IP 

- 호스트 할당 가능한 주소: 해당 네트워크 대역에서 가장 작은 IP주소 +1 ~ 해당 네트워크 대역에서 가장 큰 IP주소 -1 

- 게이트웨이 주소: 해당 네트워크 대역에서 가장 작은 IP주소 +1 or 해당 네트워크 대역에서 가장 큰 IP주소 -1

 

 

📌 IP 주소의 역사

- IP 주소는 오랜 전부터 지금까지 계속해서 사용해오고 있는 네트워크 통신을 하는데 있어서 굉장히 중요한 주소이다.

하지만 다양한 네트워크 장비가 발전해오면서 IP주소는 점점 부족하게 되었고 이를 해결하기 위한 다양한 방법이 제시되었다.

그러면서 IP주소는 다음과 같이 점점 발전해왔다.

- 클래스풀한 IP주소 -> 클래스리스한 IP주소 -> 사설IP와 공인IP -> IPv6




  특수한 IP 주소
  • 네트워크 ID
  • 브로드캐스드 주소
  • 사용 가능 IP 범위

 

 

📌 클래스풀한 IP주소

  • A클래스
    10진수로 표시 : 0.0.0.0 ~ 127.255.255.255
    2진수로 표시 : 0 0000000.00000000.00000000.00000000 ~ 0 1111111.11111111.11111111.11111111
    첫번째 필드는 네트워크를 구분하는 주소, 나머지는 호스트를 구분

  • B 클래스 10진수로 표시 : 128.0.0.0 ~ 191.255.255.255
    2진수로 표시 : 10 000000.00000000.00000000.00000000 ~ 10 111111.11111111.11111111.11111111
    두번째 필드는 네트워크를 구분하는 주소, 나머지는 호스트를 구분

  • C 클래스 10진수로 표시 : 192.0.0.0 ~ 223.255.255.255
    2진수로 표시 : 110 00000.00000000.00000000.00000000 ~ 110 11111.11111111.11111111.11111111
    세번째 필드는 네트워크를 구분하는 주소, 나머지는 호스트를 구분

  • D 클래스 10진수로 표시 : 224.0.0.0 ~ 239.255.255.255
    2진수로 표시 : 1110 0000.00000000.00000000.00000000 ~ 1110 1111.11111111.11111111.11111111
    멀티캐스트용으로 사용하는 주소

  • E 클래스 10진수로 표시 : 240.0.0.0 ~ 255.255.255.255
    2진수로 표시 : 11110 000.00000000.00000000.00000000 ~ 11111 111.11111111.11111111.11111111
    연구목적으로 사용하지 않는 IP주소

 

 

📌특수한 IP 주소

- 0.0.0.0(Wildcard) : 나머지 모든 ip 

- 127.0.0.01  : 나 자신을 나타내는 주소 

- 게이트웨이 주소 : 어딘가로 가려면 일단 여기로 (일반적으로 공유기의 ip)

 

 

📌클래스리스한 IP주소

- 서브넷 마스크

  클래스풀한 네트워크 대역을 나눠주는데 사용하는 값  
  어디까지가 네트워크 대역을 구분하는데 사용하고 어디서부터  
  호스트를 구분하는데 사용하는지 지정  
  32bit   4바이트  
  255.255.255.192 ->  11111111.11111111.11111111.11000000  
  2진수로 표기했을 때 1로 시작, 1과 1사이에는 0이 올 수 없다는 규칙을 가지고 있다.  

  ex) 192.168.100.68   255.255.255.192 와 같이 IP주소와 서브넷마스크를 쓰면?
  192.168.100.0와 같이 C클래스에 해당하는 네트워크를 192.168.100.0, 192.168.100.64, 192.168.100.128, 192.168.100.192와 같이 4개의 작은 네트워크 대역으로 나눈 것이고 해당 IP 주소는 2번째 네트워크에 해당하는 것이다.



- 서브넷팅

  211.100.10.0/24 네트워크를 각 네트워크 당 60개의 호스트가 사용할 수 있는 네트워크 대역으로 쪼개면?

  11010011.01100100.00001010. 00 000000   211.100.10.0/26  
  11010011.01100100.00001010. 01 000000   211.100.10.64/26  
  11010011.01100100.00001010. 10 000000   211.100.10.128/26  
  11010011.01100100.00001010. 11 000000   211.100.10.192/26  
  11111111.11111111.11111111. 11 000000



1) 어떤 서브넷마스크가 효율적인가?

      /26, 255.255.255.192

2) 몇 개의 네트워크 대역으로 나눠지는가?

      4개

3) 하나의 네트워크 대역에 실제로 할당 가능한 호스트의 수는?

      네트워크 ID와 브로드캐스트 주소를 제외한 62개

4) 마지막 네트워크 대역의 네트워크ID는?

      211.100.10.192

5) 첫번째 네트워크 대역의 브로드캐스트 주소는?

      211.100.10.63

6) 두번째 네트워크 대역의 할당 가능한 IP 주소의 범위는?

      211.100.10.65 ~ 211.100.10.127


 

📌 사설 IP & 공인 IP


공인 IP 하나에 새로운 네트워크 대역인 사설 네트워크 대역을 생성
공인 IP 하나에 0.0.0.0~255.255.255.255의 IP를 생성
사설 IP는 외부 네트워크 대역에서는 보이지 않는다.
사설 IP는 내부에서 외부로 나갔다가 들어오는 것만 가능, 
외부에서 내부로 직접 통신은 따로 설정을 통해서만 가능(포트포워딩)
  장점(내부 네트워크의 보안 가능)

내부 네트워크에 있는 호스트들은 사설 IP를 할당 받고
외부 네트워크와 통신할 때는 공인 IP로 변경되서 통신한다.
통신할 때 NAT Table에 해당하는 사설 IP를 기록하고 
외부 네트워크에서 응답이 올 때 해당하는 기록을 보고 해당하는 
사설 IP로 데이터를 전달  
현재 거의 대부분의 일반용, 가정용 PC 에서는 사설 IP를 사용

 

 

 

 

📌 해당 글은 '따라하면서 배우는 IT - 네트워크 기초' 강의를 보며 작성하였습니다. 

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