221229 네트워크 계층과 IP주소

목적 : 매일 글쓰기 습관을 만들고 기록과 공유를 통해서 기억을 상기시키고

생각 안날 때 바로바로 찾을 수 있도록 하기 위해서

요약 출처 : 모두의 네트워크 - 길벗

 

데이터링크 계층의 기능만으로는(2계층의 스위치)  해당 네트워크 안에서만 통신이 가능 

네트워크 계층 : 다른 네트워크 간의 통신을 가능하게 함 (라우터)

 

라우터

해당 목적지 주소(IP주소)까지 어떤 경로(라우팅)로 가는 것이 좋은지를 알려주는 기능

 

IP주소

네트워크를 식별할 수 있는 주소=> 어떤 네트워크 어떤 컴퓨터 구분가능

(랜에서는 MAC주소만으로도 통신가능) 

 

라우팅

목적지 IP 주소까지 데이터를 어떤 경로로 보낼지 결정하는 것

 

라우터의 라우팅 테이블

경로 정보를 등록하고 관리한다.

 

네트워크 계층에서 캡슐화 할 때 IP헤더를 붙임.

헤더 : 추가적으로 필요한 정보 데이터

 

IP헤더

출발지 IP 주소와 목적지 주소 등 헤더 정보 구성

 

 

 

IP패킷

IP프로토콜을 이용하여 캡슐화할 때 데이터에 IP헤더가 추가되서 만들어진 것 

 

 

 

IP 주소 ( IPv4 주소 기준)

①공인 IP주소

인터넷 서비스 제공자(ISP)에게 받을 수 있는 주소 => 인터넷에 직접 연결되는 컴퓨터나 라우터에 할당됨

②사설 IP주소

회사나 가정의 랜에 있는 컴퓨터에 할당됨.

랜 안에 있는 컴퓨터에는 랜의 네트워크 관리자가 자유롭게 사설 ip 주소를 할당하거나 라우터의 dhcp 기능을 사용하여 ip주소를 자동으로 할당

 

DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)

IP주소를 자동으로 할당하는 프로토콜

 

IP주소는 2진수의 32비트=> 구분하기 쉽도록 10진수 표시

(MAC 주소는 48비트 => 16진수)

 

사람이 읽기 위해 8비트 단위(옥텟)로 나눠서 표시

11000000 / 10101000 / 00000001 / 00001010

앞에서부터 1 옥텟 2옥텟 3옥텟 4옥텟

각 옥텟에 0~255까지 표현가능

 

어떤 네트워크인지 나타내는 네트워크 ID 와 해당 네트워크의 어느 컴퓨터인지 나타내는 호스트 ID로 나누어져 있음.

이 두가지 개념으로  네트워크 크기를 조정할 수 있는데 클래스 라는 개념으로 구분하고 있음.

 

(32비트 => 네트워크 ID / 호스트 ID )

A클래스 : 8 / 24

B클래스 : 16 / 16

C클래스 : 24 / 8

 

클래스당 1옥텟의 범위가 다름.

(2진수 / 10진수 /  최대 호스트 수= 하나의 네트워크에 할당할 수 있는 주소 개수)

A클래스 :  00000001~01111111 / 1~127 /1677만 7214대

B클래스 : 10000000~10111111 / 128~191 / 6만 5534대

C클래스 : 11000000~11011111 / 192~223 / 254대

 

공인 ip 주소와 사설 ip주소의 범위는 별도로 정해져있음.

 

-컴퓨터에 설정할 수 없는 주소(컴퓨터나 라우터가 자신의 ip로 사용하면 안 되는 주소)

①네트워크 주소 : 호스트 id가 10진수로 0 /  2진수로 00000000

전체 네트워크에서 작은 네트워크를 식별하는 데 사용됨. 즉 전체 네트워크의 대표 주소

 

②브로드캐스트 주소는 호스트 id가 10진수로 255 / 2진수로 11111111

네트워크에 있는 컴퓨터나 장비 모두에게 한번에 데이터를 전송하는 데 사용되는 전용 ip주소

 

 

서브넷 (subnet)

브로드캐스트 패킷을 전송했을 때 네트워크가 혼잡(지연)해 질 수 있으므로

작은 네트워크로 분할하여 브로드캐스트로 전송되는 패킷의 범위를 좁힐 수 있다.

 

네트워크를 분할하는 것을 서브넷팅

분할된 네트워크를 서브넷

 

호스트 ID에서 비트를 빌려 서브넷으로 만드는 데 즉 호스트 ID였던 비트를  서브넷 ID로 바꾼다.

그러면 네트워크 ID, 서브넷 ID, 호스트 ID 로 나누어지게 됨.

 

서브넷 마스크

판단하기 어려운 네트워크 ID, 호스트 ID를 식별하기 위한 값

prefix 표기법 ('슬래시 비트수' 로 서브넷 마스크를 나타낸 것) 사용가능

'''

여기부터 여기까지가 네트워크 ID 이고 여기부터 여기까지가 호스트ID 입니다.

라고 추가적으로 알려주는 것

 

ex1) 255.255.255.0

C클래스는 앞에 24비트만 네트워크 ID 이므로 

prefix 로는 /24

 

즉 이것을 보면 '네트워크 id가 앞의 24비트까지 이고  c클래스구나'  알면 된다고 이해

 

ex2) 255.255.255.240

11111111 / 11111111 / 11111111 / 11110000/

prefix 로는 /28

24비트의 네트워크 id와

호스트 id를 빌린 4비트의 서브넷 id가 합쳐져 28비트

 

즉 '네트워크를 나타내는 id 가 앞의 28비트까지구나' 알면 된다고 이해

 

'''

 

그림 출처 : https://blog.apnic.net/2018/06/18/a-closer-look-at-ip-headers/