2.4 IP 주소

참고한 책: 면접을 위한 CS 전공지식 노트 (http://www.yes24.com/Product/Goods/108887922)

2. 네트워크

    2.4. IP 주소

        2.4.1. ARP

        2.4.2. 홉바이홉 통신

        2.4.3. IP 주소 체계

        2.4.4. IP 주소를 이용한 위치 정보

 

p.105

2.4.1 ARP(Address Resolution Protocol)

컴퓨터와 컴퓨터 간의 통신

-IP 주소 기반으로 한다고 알고 있지만..

-정확히는 IP 주소에서 ARP를 통해 MAC 주소를 찾아 MAC 주소 기반으로 통신

 

ARP: IP 주소로부터 MAC 주소를 구하는 IP와 MAC 주소의 다리 역할을 하는 프로토콜

IP주소(가상 주소, 논리적 주소) >>>(ARP) >>> MAC주소(실제 주소, 물리적 주소)

IP주소(가상 주소, 논리적 주소) <<<(RARP) <<< MAC주소(실제 주소, 물리적 주소)

 

ARP 참고할만한 블로그: https://aws-hyoh.tistory.com/entry/ARP-%EC%89%BD%EA%B2%8C-%EC%9D%B4%ED%95%B4%ED%95%98%EA%B8%B0

 

브로드캐스트

1대 전체.

로컬 랜 상에 붙어있는(브로드캐스트 도메인 안의) 모든 네트워크장비들에 보내는 통신

브로드캐스트의 주소로 패킷을 CPU가 받으면 무조건 읽어들임.

ARP는 브로드 캐스트 방식

(출처: https://security-nanglam.tistory.com/160 )

 

유니캐스트

1대 1 통신으로 가장 많이 사용되는 트래픽.

프레임을 보내는데 자신의 맥 어드레스와 목적지 맥어드레스가 다르면 버리고(PC의 CPU에 영향을 주지 않음) 같으면 읽는다(PC의 CPU가 처리함).

(출처: https://security-nanglam.tistory.com/158?category=800892)

 

p.106

2.4.2 홉바이홉 통신

IP 주소를 통해 통신하는 과정.

홉(hop): 건너뛰는 모습

통신 장치에 있는 '라우팅 테이블'의 IP 주소를 통해 시작주소부터 시작하여 당음 IP로 계속 이용하여 '라우팅' 과정을 거쳐 패킷이 최종 목적지까지 도달하는 통신

 

라우팅 테이블(routing table)

송신지에서 수신지까지 도달하기 위해 사용.

게이트웨이와 모든 목적지에 대해 해당 목적지에 도달하기 위해 거쳐야 할 다음 라우터의 정보를 가지고 있음.

>>집에서 서울고용노동청에 가는 방법(환승 경로)를 알려주는 표

 

게이트웨이(gateway)

서로 다른 통신망, 프로토콜을 사용하는 네트워크 간의 통신을 가능하게 하는 관문 역할을 하는 컴퓨터나 소프트웨어를 두루 일컫는 용어.

서로 다른 네트워크상의 통신 프로토콜을 변환해주는 역할도 함.

 

bad gateway?

서로 다른 프로토콜을 연결해주는 장치가 잘못된 프로토콜을 연결하거나, 어느 쪽 프로토콜에 문제가 있어 통신이 제대로 되지 않을 때 출력되는 코드.

주로 서버가 폭주하는 등의 이유로 과부하되었을 경우, 사용자 브라우저에 이상이 있거나 네트워크가 잘못된 연결을 했을 경우 발생.

서버에 사람이 많아 출력되는 경우가 많기 때문에 사용자 컴퓨터에 이상이 없는 경우가 많으므로 서버의 이용자가 사라질 때까지 새로고침하며 기다리면 됨.

(출처: https://sosmt.tistory.com/1322 ) 

 

2.4.3 IP 주소 체계

IP주소는 IPv4와 IPv6로 나뉨.

-IPv4: 32비트를 8비트 단위로 점을 찍어 표기. 예)123.45.67.89

-IPv6: 64비트를 16비트 단위로 점을 찍어 표기. 예) 2001:db8::ff00:42:8329

IPv6으로 바뀌는 추세이지만 가장 많이 쓰는 주소 체계는 IPv4.

 

클래스 기반 할당 방식(classful network addressing)

	첫 번째 바이트	두 번째 바이트	세 번째 바이트	네 번째 바이트
클래스 A (일대일 통신)	네트워크 주소	호스트 주소
클래스 B (일대일 통신)	네트워크 주소		호스트 주소
클래스 C (일대일 통신)	네트워크 주소			호스트 주소
클래스 D (멀티캐스트 통신)	브로드캐스트용 주소
클래스 E (예비용)	예비용 주소

클래스A 범위

0.0.0.0 ~ 127.255.255.255

(이진수로 나타냈을 때) 0으로 시작 >> 구분 비트

 

클래스B 범위

128.0.0.0 ~ 191.255.255.255

(이진수로 나타냈을 때) 10으로 시작 >> 구분비트

 

클래스C 범위

192.0.0.0 ~ 223.255.255.255

(이진수로 나타냈을 때) 110으로 시작 >> 구분비트

 

클래스마다 가질수 있는 범위 내에서 첫번째(숫자가 가장 작은) 주소는 네트워크 주소로 사용되고, 가장 마지막(숫자가 가장 큰) 주소는 브로드캐스트용 주소로 네트워크에 속해 있는 모든 컴퓨터에 데이터를 보낼 때 사용됨.

 

클래스 A로 12.0.0.0 이라는 네트워크를 받았을 때,

12.0.0.0 : 네트워크 구별 주소. 쓰면 안됨.

12.0.0.1~12.255.255.254: 호스트 주소로 사용 가능

12.255.255.255: 브로드캐스트용. 쓰면 안됨.

 

단점: 버리는 주소가 많음.

해소 방법: DHCP, IPv6, NAT

 

p.111

DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)

IP 주소 및 기타 통신 매개변수를 자동으로 할당하기 위한 네트워크 관리 프로토콜.

인터넷에 접속할 때마다 자동으로 IP 주소를 할당할 수 있음.

많은 라우터와 게이트웨이 장비에 이 기능이 있고, 이를 통해 대부분의 가정용 네트워크에서 IP주소를 할당함.

 

p.112

NAT(Network Address Translation)

패키시이 라우팅 장치를 통해 전송되는 동안 패킷의 IP 주소 정보를 수정하여 IP 주소를 다른 주소로 매핑하는 방법

공인 IP와 사설 IP로 나눠서 많은 주소를 처리.

NAT를 가능하게 하는 소프트웨어: ICS, RRAS, Netfilter

 

책 보고 그린 그림

회사의 대리들은 하나의 IP인 121.165.151.200을 기반으로 각각의 다른 IP를 가지는 것처럼 인터넷을 사용할 수 있음.

NAT 장치를 통해 사설 IP를 공인 IP로 변환하거나 공인 IP를 사설 IP로 변환하는 데 쓰임.

 

공유기와 NAT

NAT 쓰는 주 이유: 여러 대의 호스트가 하나의 공인 IP 주소를 사용하여 인터넷에 접속하기 위함.

 

NAT를 이용한 보안

NAT를 이용하면 내부 네트워크에서 사용하는 IP 주소와 외부에 드러나는 IP 주소를 다르게 유지할 수 있어 내부 네트워크에 대한 어느정도의 보안이 가능함.

 

NAT의 단점

여러 명이 동시에 인터넷에 접속하게 되므로 접속 호스트 수에 따라 속도가 느려질 수 있음.

 

p.113

2.4.4 IP 주소를 이용한 위치 정보

IP 주소는 인터넷에서 사용하는 네트워크 주소이기 때문에 이를 통해 동 또는 구까지 위치 추적이 가능함.

IP 주소로 위치 찾는 사이트: https://mylocation.co.kr/