[IT인프라] IP 네트워크 이해, 라우터와 라우팅 _ 20241125

1. IP 주소

 - 서로를 식별하기 위한 방법, 주소 체계

 (1) IP 주소 구성 (네트워크 주소와 호스트 주소로 구성)

   - 네트워크 주소 : 아파트 이름 / 호스트 주소 : 아파트 호

IP 주소 구성	32bit 4개의 octet	각 octet(1byte)을 이루는 이진수를 십진수로 변환	각 십진수를 점을 통해 구분
1010110000010000100000000001001	10101100  00010000  10000000  00010001	172 16 128 17	172.16.128.17

 

 

 (2) 네트워크 크기와 네트워크 클래스

(괄호는 첫번째 옥텟)

Class A (1~126)	Class B (128~191)	Class C (192~223)
아주 큰 네트워크로, 네트워크 하나에 수백만 대의 장치 연결 가능 - 기업, 정부 등	중간 규모 네트워크로, 네트워크 하나에 수천 대의 장치 연결 가능 - 대학, 회사 - IP 주소 ex) 172.16.0.0	- 작은 네트워크로 네트워크 하나에 256대 미만의 장치 연결 가능 - 가정, 소규모 회사 - IP 주소 ex) 192.168.0.0
예) IP 주소 10.0.0.1 => 네트워크 주소 : 10      호스트 주소 : 0.0.1	예) IP 주소 172.16.0.5 => 네트워크 주소 : 172.16      호스트 주소 : 0.5	예) IP 주소 192.168.1.10 => 네트워크 주소 : 192.168.1      호스트 주소 : 10

* 그외 Class D (224~239), Class E (240~255)

* Class A 주소 중 127은 Loopback 테스트 (Local Host)을 위해 예약되어 있기 때문에 네트워크 주소로 사용 불가

* Class E는 오직 연구용으로만 예약되어 사용 불가

 

 (3) 네트워크 크기와 서브넷 마스크

  ① 서브넷 마스크

  - 네트워크 주소와 호스트 주소를 구분하기 위하여 만든 32bit의 2진수

  - 255는 네트워크 부분  /  0은 호스트 부분

  - IP 주소 : 10.0.0.1

   => 서브넷 : 255.0.0.0, 네트워크 : 10, 호스트 : 0.0.1

  - IP 주소 : 192.168.1.5

   => 서브넷 : 255.255.255, 네트워크 : 192.168.1, 호스트 : 5

 

  ② 서브넷팅

  - 네트워크를 더 작은 단위의 네트워크로 분할하여, 네트워크 부족 현상 해결, 브로드캐스트 도메인 분활, 관리 용이성 등 여러가지 목적에 따라 작은 네트워크로 나누어 사용

 

  ③ 서브네트워크 

  - 큰 네트워크에서 분할되어 만들어진 더 작은 단위의 네트워크

 

   

 (4) 공인(Public) IP와 사설(Private) IP

  ① 공인(Public) IP

    - IP 주소를 관리하는 기관에 사용권을 요청하여 할당 받아 사용하는 IP

    - IANA(Internet Assigned Names Authority)에서 관리하며 한국의 경우 한국인터넷 진흥원(KISA)에서 IP를 할당받아 관리

 

  ② 사설(Private) IP

    - IP 주소 중 특수 목적으로 예약된 IP주소로 같은 네트워크 내에서만 통신 가능

    - 인터넷상의 누군가와 통신하려면 공인 IP 필요

 

  ③ NAT (Network Address Translation)

    - 사설IP를 공인IP로 변환해주는 서비스

    - 공인 IP주소 하나를 여러 장비 나누어 쓰는 것이 가능

    - IPv4 주소 부족 문제를 해결하기 위한 방법

    - 사설 네트워크 주소를 사용하는 망에서 외부의 인터넷 환경과의 통신 시 네트워크 주소를 변환 해 주기 위해 구성

    - 무선 공유기도 일반적으로 NAT 서비스 제공

 

  ④ 네트워크 통신 유형

    - Unicast(1:1) / Broadcast(1:all) / Multicast(1:group)

 

  ⑤ ARP (Address Resolution Protocol)

    - IP만 알고 있을 때 Mac 주소를 확인 할 수 있도록 해주는 프로토콜

 

2. 라우터와 라우팅

 (1) 라우터 (교통 경찰관, 내비게이션)

   - IP 주소를 기반으로 라우팅을 하는 3계층 장비

  

 (2) 라우팅

   - 서로 다른 IP 네트워크 간에 패킷을 전달하는 프로세스

   - 라우팅 테이블에 저장된 정보를 사용하여 라우팅을 수행

 

** 진행 후 라우팅 테이블 업데이트

 

 (3) 무선 통신 기술

이동통신	WiFi
- 무선 전화망 - 2세대 : 음성, 문자 메시지 통신 - 3세대 : 음성, 문자, 무선인터넷 통신 - 4세대 : 광대역 인터넷 접속, IP 전화, 게임서비스, 스트리밍 멀티미디어 - 5세대 : 초고화질 영상, 대용량 데이터 전송	- 무선 근거리 통신망 - PC, 스마트폰, 태블릿, 스마트 홈기기 등을 연결하여 사용 - 2.4GHz, 5GHz, 6GHz 의 주파수 대역 사용 - 실내 30m까지 사용 (벽, 장애물 있으면 제한)

 

 (4) 공유기

  - 여러 PC를 유/무선으로, 하나의 인터넷 라인을 공유, 동시에 인터넷 접속할 수 있도록 하는 네트워크 기기

  - 무선랜 구성 장치 중 하나로 유선 랜과 무선 랜을 연결

 

 (5) 기본 네트워크 서비스 확인

  ① DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)

   - 호스트 IP 주소를 비롯하여 TCP/IP 프로토콜의 기본 설정을 클라이언트에게 자동적으로 제공해주는 프로토콜

   - 장점 : 다수의 PC 사용시, IP 자동 할당, IP 충돌 방지

   - 단점 : DHCP 서버에 의해 IP가 할당되기에, DHCP 서버가 다운되면 IP 할당 불가

 

  ② DNS (Domain Name System)

   - 호스트의 도메인 이름을 호스트의 네트워크 주소로 바꾸거나 그 반대의 변환을 수행할 수 있도록 하기 위한 시스템

   - 사람이 이해하기 쉬운 도메인 이름을 숫자로 된 식별 번호(IP주소)로 변환

 

  ③ 게이트웨이(Gateway)

   - 다른 네트워크영역으로 가기 위해 필수적으로 거쳐야하는 관문