네트워크_04_3Layer?

AMJ·2023년 8월 9일

네트워크_log

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3계층

3계층에서 사용하는 주소 - IP주소
IP주소
- 3계층 주소 체계,
- IPv4(Internet Protocol Address Version 4)
- 논리적인 주소 32bit = 4byte
IP 주소 표기 방식
- 10진수로 표기
- 192.168.0.100처럼 각 필드를 .으로 구분.
- 각 필드는 0~255까지 가능.
  - 0 ~ 255 = 256 = 2^8 = 1byte로 표현할 수 있는 수
- 0.0.0.0 ~ 255.255.255.255
  00000000 . 00000000 . 00000000 . 00000000 ~ 11111111 . 11111111 . 11111111 . 11111111
IP주소의 종류
- 네트워크 ID :
  - 해당 네트워크 대역에서 가장 작은 IP주소, 해당 네트워크 대역을 대표하는 IP
- 브로드캐스트 주소 :
  - 해당 네트워크 대역에서 가장 큰 IP주소, 해당 네트워크 대역에 모든 시스템에 통신을 할 때 사용하는 IP
- 호스트 할당 가능한 주소 :
  - 해당 네트워크 대역에서 가장 작은 IP주소 +1 ~ 해당 네트워크 대역에서 가장 큰 IP주소 -1
- 게이트웨이 주소 :
  - 해당 네트워크 대역에서 가장 작은 IP주소 +1 or 해당 네트워크 대역에서 가장 큰 IP주소 -1
IP주소의 역사

classful IP주소
-> classless IP주소
-> privateIP와 publicIP
-> IPv6
- IP 주소는 오랜 전부터 지금까지 계속해서 사용해오고 있는 네트워크 통신을 하는데 있어서 굉장히 중요한 주소.
- But, 다양한 네트워크 장비가 발전해오면서 IP주소는 점점 부족하게 되었고 이를 해결하기 위한 다양한 방법이 제시되었다. 그러면서 IP주소는 다음과 같이 점점 발전해왔다.

classful IP주소

A 클래스
- 10진수로 표시 : 0 . 0.0.0 ~ 127 . 255.255.255
- 첫번째 필드(0 ~ 127)는 네트워크를 구분하는 주소,
- 나머지(0.0.0 ~ 255.255.255)는 호스트를 구분
B 클래스
- 10진수로 표시 : 128.0 . 0.0 ~ 191.255 . 255.255
- 두번째 필드(128.0 ~ 191.255)는 네트워크를 구분하는 주소
- 나머지(0.0 ~ 255.255)는 호스트를 구분
C 클래스 10진수로 표시 : 192.0.0.0 ~ 223.255.255.255
- 세번째 필드(192.0.0~223.255.255)는 네트워크를 구분하는 주소,
- 나머지(0 ~ 255)는 호스트를 구분
D 클래스
- 10진수로 표시 : 224.0.0.0 ~ 239.255.255.255
- 멀티캐스트용으로 사용하는 주소
E 클래스
- 10진수로 표시 : 240.0.0.0 ~ 255.255.255.255
- 연구목적으로 사용하지 않는 IP주소

특수한 IP 주소

네트워크 ID
- IP주소 및 서브넷 마스크를 2진수로 표현 두 주소를 AND 연산
브로드캐스드 주소
- 호스트를 구분하는 주소 부분을 모두 1로 채움
- 사용 가능 IP 범위
  - 네트워크 ID + 1 ~ 브로드캐스트 주소 -1 까지

classless IP주소

서브넷 마스크
- classful 네트워크 대역을 나눠주는데 사용하는 값
- 어디까지가 네트워크 대역을 구분하는데 사용하고 어디서부터 호스트를 구분하는데 사용하는지 지정
- 32bit = 4바이트
  - 255.255.255.192 -> 11111111.11111111.11111111.11000000
  - 2진수로 표기 시 1로 시작, 1과 1사이에는 0이 올 수 없다는 규칙
  - ex) 192.168.100.68 | 255.255.255.192 와 같이 IP주소와 서브넷마스크를 쓰면?
    - 192.168.100.0와 같이 C클래스에 해당하는 네트워크를 192.168.100.0, 192.168.100.64, 192.168.100.128, 192.168.100.192와 같이 4개의 작은 네트워크 대역으로 나눈 것이고 해당 IP 주소는 2번째 네트워크에 해당하는 것.
서브넷팅
- 211.100.10.0/24 네트워크를 각 네트워크 당 60개의 호스트가 사용할 수 있는 네트워크 대역으로 쪼개면?
  11010011.01100100.00001010. 00 000000 211.100.10.0/26
  11010011.01100100.00001010. 01 000000 211.100.10.64/26
  11010011.01100100.00001010. 10 000000
  211.100.10.128/26
  11010011.01100100.00001010. 11 000000 211.100.10.192/26
  11111111.11111111.11111111. 11 000000
1. 어떤 서브넷마스크가 효율적인가?
  
  /26,255.255.255.192
2. 몇 개의 네트워크 대역으로 나눠지는가?
  
  4개
3. 하나의 네트워크 대역에 실제로 할당 가능한 호스트의 수는?
  
  네트워크 ID와 브로드캐스트 주소를 제외한 62개
4. 마지막 네트워크 대역의 네트워크ID는?
  
  211.100.10.192
5. 첫번째 네트워크 대역의 브로드캐스트 주소는?
  
  211.100.10.63
6. 두번째 네트워크 대역의 할당 가능한 IP 주소의 범위는?
  
  211.100.10.65 ~ 211.100.10.127

사설 IP & 공인 IP

공인 IP
- 하나에 새로운 네트워크 대역인 사설 네트워크 대역을 생성
- 공인 IP 하나에 0.0.0.0~255.255.255.255의 IP를 생성
- naver나 ip 주소 조회/검색 시 나오는 ip
사설 IP
- 외부 네트워크 대역에서는 보이지 않는다.
- 내부(사설ip)에서 외부(공인ip)로 나갔다가 들어오는 것만 가능
- 외부에서 내부로 직접 통신은 따로 설정을 통해서만 가능(포트포워딩)
- 장점 : 내부 네트워크의 보안 가능)
내부 네트워크에 있는 호스트들은 사설 IP를 할당 받고 외부 네트워크와 통신할 때는 공인 IP로 변경되서 통신한다.
통신할 때 NAT Table에 해당하는 사설 IP를 기록하고 외부 네트워크에서 응답이 올 때 해당하는 기록을 보고 해당하는 사설 IP로 데이터를 전달
현재 거의 대부분의 일반용, 가정용 PC 에서는 사설 IP를 사용
NAT(Network Address Translation)
- 특정 IP를 특정 IP로 바꿔주는 것
  ex) 사설IP를 공인IP로 바꿔주는 것 / 공유기 역할