IP 주소
IP 주소는 컴퓨터 네트워크에서 장치들이 서로를 인식하고 통신하기 위해서 사용하는 특수한 번호이다.
IP 주소 형식
- IPv4: 가장 널리 사용되는 버전으로, IPv4 주소는 일반적으로 마침표로 구분된 4개의 옥텟(8개의 비트가 한데 모인 것)으로 10진수 형식으로 표시되는 32비트 숫자이다. 각 옥텟의 범위는 0부터 255까지이다.
- IPv6: IPv4 주소 고갈을 극복하기 위해 개발된 128비트 숫자이다. 일반적으로 16진수로 작성되며 콜론으로 구분된다.
IP 주소 유형
- 공개 IP 주소: 인터넷에서 사용되며 전체 웹에서 고유한 IP 주소이다.
- 개인 IP 주소: 개인 네트워크(예: 집 또는 사무실 네트워크) 내에서 사용되며 인터넷에서 라우팅할 수 없다.
LAN(Local Area Network)과 WAN(Wide Area Network) 차이점
- 지리적 차이
- LAN: LAN은 집, 사무실, 건물과 같은 작은 지리적 영역을 포괄한다. 이 제한된 영역 내에서 컴퓨터와 장치를 연결하는 데 사용되어 빠르고 효율적인 데이터 전송이 가능하다.
- WAN: WAN은 도시, 주 또는 국가에 걸쳐 훨씬 더 넓은 지리적 영역을 포괄한다. 이는 LAN과 기타 유형의 네트워크를 함께 연결하는 데 사용되며, 먼 위치에 있는 컴퓨터 및 사용자와 통신할 수 있도록 한다.
- 속도
- LAN: 장치 간 거리가 짧기 때문에 일반적으로 더 높은 데이터 전송 속도를 제공한다.
- WAN: 더 먼 거리를 커버해야 하므로 일반적으로 LAN에 비해 속도가 느리다.
- 통제 및 관리
- LAN: 일반적으로 단일 조직이나 개인이 제어하고 관리하며, 크기와 범위가 작아 관리가 더 쉽다.
- WAN: 다양한 네트워크가 포함되는 경우가 많으며 여러 조직이나 서비스 제공업체에서 관리한다. LAN에 비해 관리가 더욱 복잡하다.
고정 IP 주소와 동적 IP 주소
- 고정 IP 주소: 영구적이며 변경되지 않는다. 이는 일정한 주소를 유지해야 하는 서버나 기타 장치에 중요하다.
- 동적 IP 주소: 장치가 연결될 때 네트워크에 의해 할당되며 시간이 지남에 따라 변경될 수 있다. 이는 DHCP(동적 호스트 구성 프로토콜)에 의해 관리된다.
서브네팅
서브넷팅은 단일 IP 네트워크를 서브넷이라고 하는 여러 개의 작은 네트워크 세그먼트로 나누는 데 사용되는 네트워크 설계 전략이다. 이는 효율적인 네트워크 관리 및 보안을 위해 필수적이며, 세부 사항을 함께 살펴보자. 😉
서브넷팅을 사용하는 이유
- 효율성 향상: 서브넷은 제한된 수의 IP 주소를 효율적으로 사용하는 데 도움이 될 수 있다.
- 향상된 보안: 서브넷 내의 각 IP 주소에 다른 보안 정책을 채택할 수 있다.
- 네트워크 트래픽 감소: 대규모 네트워크를 서브넷으로 분할하면 브로드캐스트(자신의 호스트가 속해 있는 네트워크 전체를 대상으로 패킷을 전송하는 일대다 통신방식) 트래픽을 각 서브넷 내에서 격리하여 정체를 줄일 수 있다.
서브넷 마스크
컴퓨터나 장치가 IP 주소를 네트워크 부분과 호스트 부분의 두 부분으로 나누는 방법을 설명하는 숫자 값으로, 네트워크 요소는 컴퓨터가 속한 네트워크를 식별하고 호스트 부분은 해당 네트워크의 고유한 컴퓨터를 식별한다. 서브넷 마스크를 사용하면 같은 네트워크에 있거나 네트워크 전체에 있는 장치가 서로 상호 작용할 수 있다.
네트워크 부분은 특정 네트워크를 식별하고, 호스트 부분은 해당 네트워크 내의 특정 장치를 식별한다. 😉
서브넷 마스크 계산법 ❗️
IP 주소와 서브넷 마스크를 사용하여 네트워크 ID와 사용할 수 있는 호스트 수를 계산하려면 다음 단계를 거치면 된다.
- 예시: IP 주소가 ‘192.168.1.101’이고 서브넷 마스크가 ‘255.255.255.0’이라고 가정
- 바이너리로 변환
- IP 주소 : 11000000.10101000.00000001.01100101
- 서브넷 마스크: 11111111.11111111.11111111.00000000
- 비트 AND 연산
- 결과: 11000000.10101000.00000001.00000000(네트워크 ID의 바이너리 형식)
- 십진수로 변환
- 네트워크 ID: 192.168.1.0(10진수 형식)
- 서브넷 마스크에서 0의 개수: 8
- 호스트 수 계산:
- 서브넷에서 사용할 수 있는 호스트 주소 수는 2n−2 공식을 사용하여 계산된다. 여기서 ‘n’은 서브넷 마스크의 호스트 부분에 0의 개수이다.
- 결과: 2*8−2=256−2(네트워크, 브로드캐스트 주소)=254개
CIDR(Classless Inter-Domain Routing) 표기법 ❗️
- CIDR 형식: 서브넷 마스크는 /24와 같은 CIDR 표기법으로 표시되는 경우가 많다. 슬래시 뒤의 숫자는 서브넷 마스크에서 연속된 ‘1’의 수를 나타낸다.
- /24의 경우: 이는 서브넷 마스크의 처음 24비트가 ‘1’이고 나머지 비트가 ‘0’임을 의미한다.
- /24 CIDR의 경우 바이너리 서브넷 마스크는 11111111.11111111.11111111.00000000이다.
- 10진수: 각 2진수 옥텟을 10진수로 변환하며, 255.255.255.0을 제공한다.
- 계산 예시
- /24 네트워크: /24는 255.255.255.0으로 변환된다.
- /16 네트워크: /16은 255.255.0.0으로 변환된다.
- /30 네트워크: /30은 255.255.255.252으로 변환된다.
그렇다면 내 컴퓨터에 IP와 서브넷 마스크를 확인해 보자. 😉
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| ifconfig
en0: flags=8863<UP,BROADCAST,SMART,RUNNING,SIMPLEX,MULTICAST> mtu 1500
options=6460<TSO4,TSO6,CHANNEL_IO,PARTIAL_CSUM,ZEROINVERT_CSUM>
ether f8:ff:c2:5f:cc:3f
inet6 fe80::c95:ed79:a7d2:b025%en0 prefixlen 64 secured scopeid 0x6
inet 192.168.1.101 netmask 0xffffff00 broadcast 192.168.1.255
nd6 options=201<PERFORMNUD,DAD>
media: autoselect
status: active
|
- IP: 192.168.1.101
- 서브넷 마스크: 0xffffff00(16진수로 표현)를 10진수로 표현하면 255.255.255.0
IP 주소의 클래스
IP 주소를 클래스 A, B, C, D, E로 나누는 것은 다양한 크기의 네트워크를 수용하기 위한 특히 IPv4용 인터넷 프로토콜(IP) 설계의 일부이다. 이러한 클래스의 주요 특징과 이유는 다양한 유형의 조직과 용도를 수용할 수 있는 다양한 네트워크 크기를 제공하기 위한 것이다.
- Class A
- 범위: 1.0.0.0 ~ 126.0.0.0
- 서브넷 마스크: 255.0.0.0
- 특성
- 수백만 대의 장치를 보유한 대규모 조직을 위해 설계되었다.
- 1,600만 개의 주소를 제공한다(2^24 - 2, 네트워크 및 브로드캐스트 주소 제외).
- Class B
- 범위: 128.0.0.0 ~ 191.255.0.0
- 서브넷 마스크: 255.255.0.0
- 특성
- 대학이나 대기업과 같은 중간 규모 네트워크에 적합하다.
- 65,536개의 주소(2^16 - 2)를 제공한다.
- Class C
- 범위: 192.0.0.0 ~ 223.255.255.0
- 서브넷 마스크: 255.255.255.0
- 특성
- 중소기업과 같은 소규모 네트워크에 이상적이다.
- 256개의 주소(2^8 - 2)를 제공한다.
- Class D(멀티캐스트)
- 범위: 224.0.0.0 ~ 239.255.255.255
- 특성
- 표준 호스트 주소에는 사용되지 않으며, 멀티캐스트 그룹 전용이다.
- 스트리밍 비디오 및 원격 회의와 같은 멀티캐스트 그룹(일대다 또는 다대다 배포)에 사용된다.
- Class E(실험)
- 범위: 240.0.0.0 ~ 255.255.255.254
- 특성
- 실험 목적으로 예약되었으며, 공용 네트워크에서는 사용되지 않는다.
- 향후 사용 또는 연구 및 개발 목적으로 예약된다.