ARP
컴퓨터와 컴퓨터 간의 통신은 IP 주소에서 ARP를 통해 MAC 주소를 찾아 MAC 주소를 기반으로 이루어짐
ARP(Address Resolution Protocol): IP 주소로부터 MAC 주소를 구하는 IP와 MAC 주소의 다리 역할을 하는 프로토콜
- 가상 주소인 IP 주소를 실제 주소인 MAC 주소로 변환
RARP: 실제 주소인 MAC 주소를 가상 주소인 IP 주소로 변환
ARP의 주소를 찾는 과정
1. 장치 A가 ARP Request 브로드캐스트를 보내서 IP 주소에 해당하는 MAC 주소를 찾음
2. 해당 주소에 맞는 장치 B가 ARP Reply 유니캐스트를 통해 MAC 주소를 반환
- 브로드캐스트: 송신 호스트가 전송한 데이터가 네트워크에 연결된 모든 호스트에 전송되는 방식
- 유니캐스트: 고유 주소로 식별된 하나의 네트워크 목적지에 1:1로 데이터를 전송하는 방식
홉바이홉 통신
홉바이홉 통신: IP 주소를 통해 통신하는 과정
- 수많은 서브 네트워크 안에 있는 라우터의 라우팅 테이블 IP를 기반으로 패킷을 전달하고 또 전달해나가며 라우팅을 수행하여 최종 목적지까지 패킷을 전달
- 통신 장치에 있는 라우팅 테이블의 IP를 통해 시작 주소부터 시작하여 다음 IP로 계속해서 이동하는 라우팅 과정을 거쳐 패킷이 최종 목적지까지 도달하는 통신
홉: 통신망에서 각 패킷이 여러 개의 라우터를 건너가는 모습을 비유적으로 표현
라우팅 테이블
송신지에서 수신지까지 도달하기 위해 사용되며, 게이트웨이와 모든 목적지에 대해 해당 목적지에 도달하기 위해 거쳐야 할 다음 라우터의 정보가 들어있는 리스트
게이트웨이
서로 다른 통신망, 프로토콜을 사용하는 네트워크 간의 통신을 가능하게 하는 관문 역할을 하는 컴퓨터나 소프트웨어
- 사용자는 인터넷에 접속하기 위해 수많은 게이트웨이를 거쳐야 함
- 게이트웨이는 서로 다른 네트워크 상의 통신 프로토콜을 변환해주기도 함
- 라우팅 테이블을 통해 게이트웨이를 확인할 수 있음
netstat -r
IP 주소 체계
- IPv4: 32비트를 8비트 단위로 점을 찍어 표기, 현재 가장 많이 쓰이는 주소 체계
- IPv6: 64비트를 16비트 단위로 점을 찍어 표기
클래스 기반 할당 방식
처음에 사용되었던 A, B, C, D, E 다섯 개의 클래스로 구분하는 방식
- 클래스 A, B, C: 일대일 통신으로 사용
- 클래스 D: 멀티캐스트 통신으로 사용
- 클래스 E: 앞으로 사용할 예비용으로 사용
구분 비트: 맨 왼쪽에 있는 비트로, 클래스 간의 IP를 구분
- 클래스 A: 0
- 클래스 B: 10
- 클래스 C: 110
네트워크의 첫번째 주소는 네트워크 주소로 사용되고, 가장 마지막 주소는 브로드캐스트용 주소로 네트워크에 속해 있는 모든 컴퓨터에 데이터를 보낼 때 사용됨
단점: 사용하는 주소보다 버리는 주소가 많음
DHCP
IP 주소 및 기타 통신 매개변수를 자동으로 할당하기 위한 네트워크 관리 프로토콜
- 네트워크 장치의 IP 주소를 수동으로 설정할 필요 없이 인터넷에 접속할 때마다 자동으로 IP 주소 할당
- 대부분의 가정용 네트워크에서 IP 주소 할당
NAT
패킷이 라우팅 장치를 통해 전송되는 동안 패킷의 IP 주소 정보를 수정하여 IP 주소를 다른 주소로 매핑하는 방법
- IPv4 주소 체계만으로는 많은 주소들을 모두 감당하지 못해, 공인 IP와 사설 IP로 나눠서 많은 주소를 처리
- 사설 IP를 공인 IP로 변환하거나, 공인 IP를 사설 IP로 변환
- 주로 여러 대의 호스트가 하나의 공인 IP 주소를 사용하여 인터넷에 접속하기 위해 사용
- ICS, RRAS, Netfilter 등
공유기와 NAT
인터넷 회선 하나를 개통하고 인터넷 공유기를 달아서 여러 PC를 연결하여 사용할 수 있는 이유는 인터넷 공유기에 NAT 기능이 탑재되어 있기 때문
NAT를 이용한 보안
내부 네트워크에서 사용하는 IP 주소와 외부에 드러나는 IP 주소를 다르게 유지할 수 있음
NAT의 단점
여러 명이 동시에 인터넷을 접속하게 되므로 접속 속도가 느려질 수 있음
IP 주소를 이용한 위치 정보
IP 주소를 통해 동 또는 구까지 위치 추적이 가능
