CS/네트워크

IP 주소

최-코드 2025. 3. 19. 13:51

ARP

  • ARP를 통해 IP 주소를 MAC 주소로 변환한다. 이와 반대로 RARP를 통해 실제 주소인 MAC 주소를 가상 주소인 IP 주소로 변환하기도 한다.
  • ARP 프로토콜을 MAC 주소를 담은 PDU, 프레임을 만들 때쯤에 동작한다. 동작 과정은 아래와 같다.
    1. 프레임을 만들기 전 MAC 주소를 모르면 MAC 주소를 알아내기 위해 MAC 주소에 대해 브로드캐스트 형태의 프레임을 만들고 이를 전송한다.
    2. 목적지에서는 IP 주소를 확인하고 자신의 MAC 주소를 유니 캐스트로 전송해준다.
    3. 받은 MAC 주소를 통해 프레임을 만든다.

라우팅 테이블

  • 라우팅 테이블은 목적지 정보들과 그 목적지로 가기 위한 방법이 들어있는 리스트를 뜻한다.
  • 라우팅 테이블에는 게이트웨이도 들어있다.

게이트웨이

  • 게이트웨이는 서로 다른 프로토콜을 사용하는 네트워크 간의 통신을 가능하게 하는 컴퓨터나 소프트웨어를 두루 일컫는 용어이다.

  • 게이트웨이는 서로 다른 네트워크상의 통신 프로토콜을 변환해주는 역할을 하기도 한다.
  • 예를 들어 이더넷 프레임을 시리얼 데이터로 변환해준다.

IP 주소 체계

  • IP 주소는 IPv4와 IPv6로 나뉜다. 
    • IPv4는 32비트를 8비트 단위로 점을 찍어 표기한다.
    • IPv6는 64비트를 16비트 단위로 점을 찍어 표기한다.

클래스 기반 할당 방식

  • A, B, C, D, E 다섯 개의 클래스로 구분하는 클래스 기반 할당 방식
  • 앞에 있는 부분을 네트워크 주소, 그 뒤에 있는 부분을 컴퓨터에 부여하는 주소인 호스트 주소로 놓아서 사용한다.

cf) 호스트 주소로 장치를 구분할 수 있지만, 동적으로 변경이 가능하므로, 영구적인 식별자인 MAC 주소가 필요하다.

  • 맨 왼쪽에 있는 비트를 '구분 비트'라고 한다. 앞의 그림처럼 클래스 A의 경우 맨 왼쪽에 있는 비트가 0이고, 클래스 B는 10, 클래스 C는 110이다.
  • 이를 통해 클래스간의 가질 수 있는 IP가 나눠진다. 클래스 A에서 가질 수 있는 IP 범위는 00000000.00000000.00000000.00000000~011111111.111111111.111111111.111111111이다. 클래스 B는 10000000.00000000.00000000.00000000~10111111.11111111.11111111.11111111이다.
  • 네트워크의 첫 번째 주소는 네트워크 주소로 사용되고 가장 마지막 주소는 브로드캐스트용 주소로 네트워크에 속해 있는 모든 컴퓨터에 데이터를 보낼 때 사용된다.
  • 예를 들어 클래스 A로 12.0.0.0이란 네트워크를 부여받았다고 하자. 그렇다면 12.0.0.1~12.255.255.254의 호스트 주소를 부여받은 것이다.
  • 이 때 첫 번째 주소인 12.0.0.0은 네트워크 구별 주소로 사용하면 안 되고, 가장 마지막 주소인 12.255.255.255의 경우 브로드캐스트용으로 남겨두어야 하니 이 또한 사용하면 안 된다.
  • 이 방식은 사용하는 주소보다 버리는 주소가 많은 단점이 있고, 이를 햐소허기 위해 DHCP와 IPv6, NAT이 나온다.

DHCP

  • DHCP는 IP 주소 및 기타 통신 매개변수를 자동으로 할당해주는 네트워크 관리 프로토콜이다.
  • 이 기술을 통해 인터넷에 접속할 때마다 자동으로 IP 주소를 할당할 수 있다.
  • MAC 주소를 기반으로 IP주소를 할당해줄 수 있다

NAT

  • NAT은 패킷이 라우터를 통해 전송되는 동안 패킷의 IP 주소를 다른 주소로 매핑하는 방법이다.

  • 위에 그림처럼 홍철 팀장, 가영 대리는 192.168.0.xxx를 기반으로 각각의 다른 IP를 가지고 있다. 이를 사설 IP라고 한다.
  • 이를 통해 어비스 회사에 있는 홍철 팀장과 가영 대리는 하나의 IP인 121.165.151.200을 기반으로 각각의 다른 IP를 가지는 것처럼 인터넷을 사용할 수 있다.
  • 이처럼 NAT을 쓰는 주된 이유는 여러 대의 호스트가 하나의 공인 IP 주소를 사용하여 인터넷에 접속하기 위함이다. 이로 인해 ipv4의 한계를 해결할 수 있다.
  • 내부 네트워크에서 사용하는 IP 주소와 외부에 드러나는 IP 주소를 다르게 유지할 수 있기 때문에 내부 네트워크에 대한 어느 정도의 보안이 가능해진다.