2.4 IP 주소

'면접을 위한 CS 전공지식 노트' 책을 보며 공부한 내용입니다.

 

• ARP (Address Resolution Protocol)
  • IP 주소 기반으로 통신한다고 알고 있지만, 정확히는 IP 주소에서 ARP를 통해 MAC 주소를 찾아 MAC 주소를 기반으로 통신한다.
  • ARP는 IP주소로부터 MAC 주소를 구하는 IP와 MAC 주소의 다리 역할을 한다.
  • 가상 주소인 IP 주소를 실제 주소인 MAC 주소로 변환
  • RARP: MAC -> IP
  • 동작 방식
    • 장치 A가 ARP Request로 IP주소에 해당하는 MAC 주소를 브로드 캐스트로 찾음
    • IP주소에 해당하는 장치가 자신의 MAC 주소를 ARP Reply로 리턴
• 홉 바이 홉 통신
  
  • IP 주소를 통해 통신하는 과정
  • 수많은 서브 네트워크 안에 있는 라우터의 라우팅 테이블 IP를 기반으로 패킷을 전달하고 또 전달해나가며 최종 목적지까지 패킷을 전달한다.
  • 라우팅 테이블
    • 송신지에서 수신지까지 도달하기 위해 사용된다. 라우터에 들어가 있는 목적지 정보들과 그 목적지로 가기 위한 방법이 들어있는 리스트이다.
    • 게이트웨이와 모든 목적지에 대해 가쳐야할 다음 라우터의 정보를 담고 있다.
  • 게이트웨이
    • 서로 다른 통신망, 프로토콜을 사용하는 네트워크 간의 통신을 가능하게 하는 관문 역할을 하는 컴퓨터나 소프트웨어를 두루 일컫는 용어이다.
    • 서로 다른 프로토콜을 변환해주는 역할을 하기도 한다. 
• IP 주소 체계
  • IP 주소는 IPv4와 IPv6로 나뉜다.
  • IPv4는 32비트를 8비트씩 점을 찍어 표현한다.
  • IPv6는 64비트를 16비트씩 점을 찍어 표현한다.
  • 클래스 기반 할당 방식

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    • 처음에는 A, B, C, D, E 다섯개의 클래스로 구분하는 클래스 기반 할당 방식을 사용했다. 
    • A, B, C는 일대일 통신, D는 멀티 캐스트용, E는 예비용 주소로 쓰인다.
    • 각 클래스는 주소 범위를 가진다.
    • 예시
      • A에 12.0.0.0 ~ 12.255.255.255를 부여했다고 하면, 12.0.0.0은 네트워크 구별 주소로, 12.255.255.255는 브로드 캐스트 용이다.
      • 12.0.0.1 ~ 12.255.255.254만 컴퓨터에 부여할 수 있다.
      • 하지만 이렇게 하면 사용하는 주소보다 버리는 주소가 많아져서 DHCP, IPv6, NAT를 사용한다.
  • DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)
    
    • IP주소 및 기타 통신 매개변수를 자동으로 할당하기 위한 네트워크 관리 프로토콜이다.
    • 네트워크 장치의 IP주소를 수동으로 설정할 필요가 없이 인터넷에 접속할 때마다 자동으로 IP 주소를 할당한다.
  • NAT(Network Area Translation)
    • 패킷이 라우팅 장치를 통해 전송되는 동안, 패킷의 IP주소 정보를 수정하여 IP주소를 다른 주소로 매핑한다.
    • IPv4만으로는 많은 주소를 감당할 수 없기 때문에 사용한다.
    • 공인 IP로 받아서 NAT 장치가 사설 IP로 바꿔, 외부에 노출되는 IP와 내부에서 사용하는 IP를 다르게 한다. 그래서 더 많은 IP 주소를 사용할 수 있고, 보안이 강화된다.
    • 하지만, 여러명이 동시에 인터넷에 접속하면, 속도가 느려진다.