IP Address

quddnr005·2022년 5월 6일
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IP주소란?

IP 주소(Internet Protocol address, IP Address)는 컴퓨터 네트워크에서 장치들이 서로를 인식하고 통신을 하기 위해서 사용하는 특수한 번호이다.

만약 서버가 들어가지 않으면 IP가 안전하지 않다고 한다. 이 번호를 이용하여 발신자를 대신하여 메시지가 전송되고 수신자를 향하여 예정된 목적지로 전달된다. IP 주소를 줄여서 IP라고 부르기도 하나 IP는 인터넷 규약 자체를 가리키는 말이기 때문에 엄밀하게는 구별 해야하며, IP와 IP 주소는 다른 개념이다.

IP 주소는 5036이나 5047, 인터넷에서만 사용되는 전화번호라고 생각할 수 있다. 한편. 이런 번호는 사람이 외우기 어렵기 때문에, 전화번호부와 같은 열할을 하는 서비스가 필요한데, 이것이
바로 DNS가 이런 역할을 하며 이런 서비스를 '도메인 이름 분석'(domain name resolution) 혹은 '이름분석'(name resolution)이라고 한다.

오늘날 주로 사용되고 있는 IP주소는 IP 버전4 (IPv4)주소이나 이 주소가 부족해짐에 따라 길이를 늘린 IP 버전6 (IPv6) 주소가 점점 널리 사용되는 추세이다.

그렇다면 IP Address 가 정확히 무엇인지 알아보자!
네트워킹이 가능한 장비를 식별 하는 주소. 네트워크 상에서 통신을 하기 위해서는 몇 가지
통신규약(protocol)을 따라야 하는데, 그런 규약들 중에는 "네트워킹을 하는 장비들에게 12개의 고유한 숫자 주소를 주어, 그 주소를 통해 서로를 인식하고 통신하도록 하자"라는 의미의 규약이 존재한다.

1. IPv4 주소

IP version 4 주소, 줄여서 IPv4 주소는 오늘날 일반적으로 사용하는 IP 주소이다. 이 주소의 범위는 32비트로 보통 0~255 사이의 10진수 넷을 쓰고 .으로 구분하여 나타낸다. 따라서 0.0.0.0부터 255.255.255.255까지가 된다. 이론적으로 42억9000만개 정도의 IP가 존재한다. 중간의 일부 번호들은 특별한 용도를 위해 예약되어 있다. 이를테면 127.0.0.1은 localhost(로컬 호스트)로 자기 자신을 가리킨다. 또한 12개의 주소를 4개의숫자를 .으로 나누어서 하는데 이 4개의숫자를 옥텐이라고 한다.

2. IPv6 주소

IP address 라는 개념이 처음 생겼을 당시에는 지금처럼 네트워킹이 가능한 장비의 종류가 다양하지 않았지만, 기술이 발전하고 한 사람이 가지는 네트워킹 가능한 단말기의 수가 2 ~ 3개가 되어버리자 약 IPv4 주소의 수가 부족해진다. 그래서 등장한 것이 IPv6이다. IPv6에서는 주소 길이를 128비트로 늘려 사용가능한 주소의 갯수가 2^128개 정도 된다. 약 43억x43억x43억x43억개... IPv6 주소는 보통 두 자리 16진수 여덟 개를 쓰고 각각을 : 기호로 구분한다.

A클래스, B클래스, C클래스

A클래스

A클래스는 하나의 네트워크가 가질 수 있는 호스트 수가 제일 많은 클래스이다.
IP주소를 32자리 2진수로 표현했을때, 맨 앞자리 수가 항상 0 인 경우가 바로 A클래스이다.
즉 0xxx xxxx.xxxx xxxx.xxxx xxxx.xxxx xxxx와 같이 되어있고, x는 0또는 1이다.

여기서 A클래스에서 가질 수 있는 IP범위는
0000 0000. 0000 0000. 0000 0000. 0000 0000 ~
0111 1111. 1111 1111. 1111 1111. 1111 1111
까지 이다. 이 숫자를 십진수(DEX)로 표현하면 0.0.0.0 ~ 127.255.255.255 까지이다.

A클래스에서 첫번째 옥텐은 네트워크 부분을 나타내고 나머지 부분은 호스트 부분이다.
또한 A클래스에서 네트워크 주소는 가장 작은 네트워크인 1.0.0.0과 가장 큰 네트워크인
126.0.0.0 까지로 규정되어 있고(0xxx xxxx x가 가질수 있는 경우의 수가 네트워크 범위인데 여기서 127은 제외된다. 이것은 약속이다) 참고로 네트워크에서 0은 호스트 부분이라는 뜻이다.

IP주소 중에서 1부터 126으로 시작하는 네트워크는 A클래스라고 생각하면 되고 호스트 주소가 가질 수 있는 갯수는(2^24)-2 개이다. (-2 이유는 모두가 1인경우 브로드캐스트 주소로 사용하고 모두 0인경우엔 네트워크 주소로 사용 되기 때문이다.)

예를 들어 A클래스로 11.0.0.0 네트워크 주소를 할당 받았다고 할때, 여기서 11.은 네트워크 부분이고 나머지 0.0.0에 호스트 IP를 할당 할 수 있다. 십진수 0.0.0은 2진수로 표현하면 총 24개의 2진수로 표현이 가능하고 이는 곧2^24개의 호스트 IP를 가질 수 있다는 뜻이다.

B클래스

B클래스는 반드시 10으로 시작을 한다. 2진수로 표현하면
10xx xxxx. xxxx xxxx. xxxx xxxx. xxxx xxxx 이다.

B클래스의 IP범위는 128.0.0.0 ~ 191.255.255.255 까지이고, 네트워크 범위는
10xx xxxx.xxxx xxxx 에서 x들이 가질 수 있는 경우의 수이다(2^14개)
호스트 주소 범위는 xxxx xxxx.xxxx xxxx에서 x드르이 경우의 수인(2^16)-2개 이다.
참고 : -2는 네트워크 주소, 브로드캐스트 주소 사용으로 인해 호스트 주소에서 제외

C클래스

C클래스는 반드시 110으로 시작을 한다. 2진수로 표현하면
110x xxxx. xxxx xxxx. xxxx xxxx. xxxx xxxx 이다.

C클래스의 IP범위는 192.0.0.0 ~ 223.255.255.255 까지이고, 네트워크 범위는
110x xxxx. xxxx xxxx. xxxx xxxx에서 x들이 가질 수 있는 경우의 수이다.(2^21개)
호스트 주소 범위는 xxxx xxxx에서 x들이 가질 수 있는 경우의 수(2^8)-2개이다.
참고 : -2는 네트워크 주소, 브로드캐스트 주소 사용으로 인해 호스트 주소에서 제외

예시를 들어보자!!!

문제 1] IP Address와 Subnet Mask 정보만 있으면 다음 정보를 알 수 있다.
192.168.100.100 /17 CIDR , 10진수 Subnet Mask 표시, Host 수, Network ID, Broadcast IP

192.168.100.100       1100 0000. 1010 1000. 0110 0100. 0110 0100
255.255.128.0	      1111 1111. 1111 1111. 1000 0000. 0000 0000

=================================
AND연산 1100 0000. 1010 1000. 0000 0000 0000 0000

Network ID : 192.168.0.0      <== IP와 Subnet Mask AND 연산해서 Network ID를 찾는다.
Broadcast IP : 192.168.127.255   <== Network ID를 식별하면 Host의 모든 IP가 1이 들어간
                                     IP 1100 0000. 1010 1000. 0111 1111. 1111 1111

IP를 부여 할 수 있는 범위:
	192.168.0.2 ~ 192.168.127.254
Host 수 : 2^15 - 2 = 32,766
Gateway IP : 192.168.0.1 <== 부여할 수 있는 IP 범위의 제일 처음 IP이나 제일 마지막 IP를 일반적으로 gatewayIP로 설정

참조사이트 : https://limkydev.tistory.com/168?category=954021

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