IPv4
주소 표기
- 십진수로 표기
- 숫자 4개가 이어져있으며, 그 사이에 점(.)으로 구분
- 숫자 하나가 0 ~ 255까지 가능하다
- 사람이 인식하기 쉽게 10진수로 표기하지만, 컴퓨터는 2진수로 계산
- 이진수 8bit (0000 0000 ~ 1111 1111)
- 십진수 (0 ~ 255)
- 주소길이
- 0 ~255 . 0 ~255 . 0 ~255 . 0 ~255
- 8bit x 4 = 32bit (4byte)
- 표현할 수 있는 경우 수 : 2^32 > 약 43억개
- 다 사용가능한 것은 아님
- 다 사용가능한 것은 아님
IPv4 주소 부족
- 쪼개어 사용
- 서브넷팅
- 합치기
- DHCP
- 사용하는 PC에게만 IP주소를 자동으로 할당
- 사설IP주소 대역
- 사설 IP주소로 이루어진 네트워크 : 사설망
- 공인 IP주소로 이루어진 네트워크 : 공인망 = 인터넷망
- 예시
- 학교
- 외부KT 전화번호 123-4567
- 학교 내에 사내 번호
- 학교
- IP version 6 (128bit)
Network Address 연산
IP Address와 subnetmask를 and연산하면 network address가 나옵니다.
서브넷 마스크 (Subnet Mask)란?
- IP주소의 Network ID 부분을 알 수 있음
- A 같은 네트워크 내에 동일한 부분 : Network ID
- B 같은 네트워크 내에서 서로 다른 부분 : Host ID
예시
Network ID를 연속된 1로 표기 (Host ID 를 0으로 표기)
1
2
IP 192.168.1.10
subnet mask 255.255.255.0
| 1 | 2 | 3 | 4 | |
|---|---|---|---|---|
| 이진수 표기 | 1111 1111. | 1111 1111. | 1111 1111. | 0000 0000 |
| 십진수 표기 | 255 . | 255 . | 255 . | 0 |
and 연산을 network address (대표주소)와 합니다.
| 1 | 2 | 3 | 4 | |
|---|---|---|---|---|
| IP | 1100 0000. | 1010 1000. | 0000 0001. | 0000 1010 |
| subnet mask | 1111 1111. | 1111 1111. | 1111 1111. | 0000 0000 |
| and 연산 결과 | 1100 0000. | 1010 1000. | 0000 0001. | 0000 0000 |
| 십진수 변환 | 192. | 168. | 1. | 0 |
네트워크 어댑터 (Network Adapter)
종류
- interface
- LAN card 랜카드 (그래픽카드, 사운드카드)
- 스위치 포트
신호 순서
어떤 시스템의 interface인가에 따라서 보내고 받는 신호 순서가 다릅니다. 이렇게 신호순서가 다르기 때문에 다이렉트 케이블 / 크로스 케이블이 존재 합니다.
송신 -> 수신 (Tx -> Rx)
- PC
- 서버
- 라우터
수신 -> 송신 (Rx -> Tx)
- 스위치
- 허브
IP 주소 역할
1
2
network 192.168.1.0
subnet mask 255.255.255.0
IP주소 대역
1
192.168.1.0 ~ 192.168.1.255
Network Address 대표 역할
가장 첫 IP를 보통 대표 IP로 할당합니다.
1
192.168.1.0
게이트웨이
대표 IP 다음의 IP를 보통 게이트웨이 IP로 할당합니다.
1
192.168.1.1
PC 할당
1
2
3
192.168.1.2
...
192.168.1.254
방송용 역할 (Broadcast Address)
가장 마지막 IP를 보통 방송용 IP로 할당합니다.
1
192.168.1.255
IP주소 클래스
첫번째 옥텟이 어떤 숫자인지에 따라서 class(주소체계)가 달라집니다.
- IP address (32bit) : Network ID + Host ID
- Network ID : 같은 네트워크 내에서 동일한 부분
- Host ID : 같은 네트워크 내에서 유일한 부분
A클래스
A클래스의 첫번째 옥텟의 비트는 0으로 고정됩니다. 네트워크 주소는 처음 8비트까지이며, 나머지 24비트는 호스트 주소를 의미합니다.
- 0xxx xxxx. xxxx xxxx. xxxx xxxx. xxxx xxxx
특징
대규모 네트워크에 적합한 클래스 입니다.
표현할 수 있는 범위
- 0000 0000.0000 0000.0000 0000.0000 0000~0111 1110.1111 1111.1111 1111.1111 1111
- 0.0.0.0 ~ 127.255.255.255
B클래스
B클래스는 첫번째 옥텟의 두번째 비트가 고정됩니다. (10으로 고정) 네트워크 주소는 처음 16비트이며 호스트 주소는 나머지 16비트입니다.
- 10xx xxxx. xxxx xxxx. xxxx xxxx. xxxx xxxx
표현할 수 있는 범위
- 1000 0000. 0000 0000. 0000 0000. 0000 0000~ 1011 1111. 1111 1111. 1111 1111
- 128.0.0.0 ~ 191.255.255.255
C클래스
C클래스는 첫번째 옥텟의 세번째 비트가 110으로 고정됩니다. 네트워크 주소는 처음 24비트이며 나머지 8비트는 호스트 비트 입니다.
- 110x xxxx. xxxx xxxx. xxxx xxxx. xxxx xxxx
표현할 수 있는 범위
- 1100 0000. 0000 0000. 0000 0000. 0000 0000 ~ 1101 1111. 1111 1111. 1111 1111. 1111 1111
- 192.0.0.0 ~ 223.255.255.255 입니다.
D클래스
D클래스는 첫번째 옥텟의 네번째 비트가 1110으로 고정됩니다.
- 1110 xxxx. xxxx xxxx. xxxx xxxx. xxxx xxxx
특징
멀티캐스트용 대역으로 IP주소에 할당되지 않습니다.
표현할 수 있는 범위
- 1110 0000. 0000 0000. 0000 0000. 0000 0000 ~ 1110 1111. 1111 1111. 1111 1111. 1111 1111
- 224.0.0.0 ~ 239.255.255.255
E클래스
E클래스는 첫번째 옥텟의 네번째 비트가 1111으로 고정됩니다.
- 1111 xxxx. xxxx xxxx. xxxx xxxx. xxxx xxxx
특징
미래를 위해 예약된 주소 대역으로 연구 등의 특정 용도로 사용하기 때문에 실제 IP주소에 할당되지 않습니다. 또한 클래스 등급이 낮아지면서 호스트 주소 부분도 줄어들었습니다.
표현할 수 있는 범위
- 1111 0000. 0000 0000. 0000 0000. 0000 0000 ~ 1111 1111. 1111 1111. 1111 1111. 1111 1111
- 240.0.0.0 ~ 255.255.255.255
사설망
특정 주소 대역은 사설 IP로 사용합니다.
주소
- A클래스 사설 IP주소 10.0.0.0 ~ 10.255.255.255 (N 1개)
- B클래스 사설 IP주소 172.16.0.0 ~ 172.31.255.255 (N 16개)
- C클래스 사설 IP주소 192.168.0.0 ~ 192.168.255.255 (N 256개)
특징
- 사설IP주소는 인터넷이 안됨
- 사설망에서는 인터넷을 위해서 공인IP주소로 변환을 해야 함
- 0.0.0.0, 255.255.255.255처럼 네트워크 시작 주소, 브로드캐스트용주소는 IP주소로 할당되지 않으며, 127.0.0.1과 같은 loopback용 주소 또한 사용할 수 없음
주소변환기술 - NAT (Network Address translation)
여러 대의 호스트가 하나의 공인 IP 주소를 사용하여 인터넷에 접속하는 기술입니다. 현재 가장 보편적으로 쓰이고 있기도 합니다. 내부 네트워크에서 사용하는 IP 주소와 외부에 드러나는 주소를 다르게 유지할 수 있기 때문에 보안적인 측면에서 좋습니다.
예시
- 회사의 내선 번호
- 학교의 IP