📚 NAT와 DHCP
NAT와 DHCP는 네트워크를 이해하는데 중요한 개념이며, NAT와 DHCP 기능을 가장 일반적으로 제공하는 장비이다.
하지만 라우터만의 고유 기능은 아니며, 서버나 방화벽, 게이트웨이 장비도 NAT 등의 기능을 수행할 수 있다.
일반적으로, 가정집에서는 다음과 같은 환경이다.
- 공유기(라우터)가 NAT + DHCP 기능을 함께 제공한다.
- NAT로 인터넷 연결 (공유기가 NAT 기능으로 내부 장치들의 트래픽을 하나의 공인 IP로 변환)
- DHCP로 각 기기들에게 사설 IP 할당
- 별도의 사용자 설정 없이 인터넷 작동
🛠️ NAT (Network Address Translation)
NAT는 Private IP Address를 Public IP Address로 변환해주는 기술이다.
NAT 덕분에 여러 장치가 하나의 Public IP를 공유하여 인터넷을 사용할 수 있게 된다.
📚 NAT의 역할
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Private IP ↔ Public IP 변환
- 내부 장치가 인터넷에 접속할 수 있도록 함
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IP 주소 절약
- Public IP 부족 문제를 해결
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보안(방화벽 효과)
- 외부에서 직접 Private IP에 접근 불가
📉 작동 예시
- 내부 PC A (192.168.0.10)가 인터넷 요청 → NAT 라우터가 Public IP로 변환 (ex. 203.0.113.5)
- 응답 NAT가 다시 Private IP로 매핑하여 전달
📔 NAT의 종류
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Static NAT - 고정 1:1 매핑
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Dynamic NAT - 풀에서 IP를 할당
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PAT (Port Address Translation) - 여러 장치가 하나의 Public IP를 포트 번호로 구분해 공유 (가장 일반적인 방식)
🧿 DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)
DHCP는 네트워크에 접속한 장치들에게 자동으로 IP 주소를 할당하는 프로토콜이다.
예를 들어, 카페에서 wi-fi에 연결하면 자동으로 IP Address, Gateway, DNS 등이 설정되는데, 이는 DHCP 서버가 모든 과정을 처리해준 덕분이다.
만일 DHCP가 없다면 (위 상황에서는 만일 라우터(공유기)에 DHCP 기능이 없었다면), 사용자가 IP 주소를 수동 설정해야 하는 번거로움이 생긴다.
📚 DHCP의 역할
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IP 주소 할당
- 장치에 사용 가능한 IP를 자동 배정
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서브넷 마스크 제공
- 네트워크 범위를 지정
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기본 게이트웨이 제공
- 라우터 주소 제공
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DNS 서버 주소 제공
📈 DHCP의 작동 흐름 (DORA 과정)
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Discover
- 클라이언트가 네트워크에 연결되며 브로드캐스트로 IP 요청
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Offer
- DHCP 서버가 사용 가능한 IP 제안
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Request
- 클라이언트가 제안받은 IP 요청
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ACK
- DHCP 서버가 IP 할당 완료 확인
→ 클라이언트는 일정 기간(리스 타임) 동안 IP를 사용하며 만료되면 갱신하거나 반환한다.
📗 DHCP의 IP 주소 할당 방식
- 정적(Static) 할당
- 관리자가 수동으로 설정
- 고정된 주소(MAC 기반)
- ex) 서버나 네트워크 장비(프린터 등)에 사용된다.
- 동적(Dynamic) 할당
- DHCP로 자동 할당
- 일반 사용자 단말기에서 주로 사용
- IP를 요청할 때마다 임시로 배정된다.
- ex) 대부분의 일반 사용자 단말기
- 자동 할당
- 한 번 배정한 IP를 다음에도 다시 준다.
- 반고정적인 환경
