[면접을 위한 CS 전공지식 노트] 2.4. IP주소

 

 

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🔑IP주소

• 컴퓨터간 통신은 IP주소에서 ARP를 통해 MAC주소를 찾아 MAC 주소를 기반으로 통신함

 

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🔑ARP(Address Resolution Protocol)

• IP주소로부터 MAC주소를 구하는 IP와 MAC 주소의 다리 역할을 하는 프로토콜
• ARP를 통해 가상 주소인 IP 주소를 실제 주소인 MAC 주소로 변환함
  논리적 주소 → ARP → 물리적 주소
• RARP를 통해 실제 주소인 MAC주소를 가상 주소인 IP주소로 변환힘
  물리적 주소 → RARP → 논리적 주소

 

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🔑홉바이홉 통신

• IP주소를 통해 통신하는 과정
• 수많은 서브 네트워크 안에 있는 라우터의 라우팅 테이블 IP를 기반으로 패킷을 전달하고 또 전달해가며 라우팅을 수행하여 최종 목적지까지 패킷을 전달함
• 통신 장치에 있는 라우팅 테이블의 IP를 통해 시작 주소부터 시작해 다음 IP로 계속해서 이동하는 라우팅 과정을 거쳐 패킷이 최종 목적지까지 도달하는 통신
  • 라우팅 테이블
    • 송신지에서 수신지까지 도달하기 위해 사용함
    • 라우터에 들어가있는 목적지 정보들과 그 목적지로 가기 위한 방법이 들어있는 리스트
    • 목적지에 도달하기 위해 거쳐야 할 다음 라우팅 정보를 갖고 있음
  • 게이트웨이
    • 서로 다른 통신망, 프로토콜을 사용하는 네트워크 간 통신을 가능하게 하는 관문 역할을 하는 컴퓨터나 소프트웨어
    • 사용자는 인터넷에 접속하기 위해 수많은 게이트웨이를 거쳐야 함
    • 서로 다른 네트워크 상의 통신 프로토콜을 변환해주는 역할을 수행함
    • 라우팅 테이블을 통해 게이트웨이 확인 가능함
      → 명령 프롬프트에 netstart -r 명령어를 입력해 실행하면 확인 가능

 

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🔑IP주소체계

• IPv4 : 32비트를 8비트 단위로 점을 찍어 표기함 (ex. 123.45.67.89)
• IPv6 : 64비트를 16비트 단위로 점을 찍어 표기함(ex. 2001:db8::ff00:42:8329)
• 클래스 기반 할당 방식
  • A, B, C, D, E의 다섯개 클래스로 구분함
  • 앞 부분에는 네트워크 주소, 그 뒤에 있는 부분은 컴퓨터에 부여하는 주소인 호스트 주소로 놓아서 사용

• DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)
  • IP주소 및 기타 통신 매개변수를 자동으로 할당하기 위한 네트워크 관리 프로토콜
  • 네트워크 장치의 IP주소를 수동으로 설정할 필요 없이 인터넷에 접속할 때마다 자동으로 IP주소를 할당할 수 있음
  • 대부분의 가정용 네트워크에서 IP주소를 할당함
• NAT(Network Address Translation)
  • 패킷이 라우팅 장치를 통해 전송되는 동안 패킷의 IP주소 정보를 수정해 IP주소를 다른 주소로 매핑하는 방법
  • NAT로 공인 IP와 사설 IP로 나눠 많은 주소를 처리함
    → IPv4 주소 체계 많으로 많은 주소들을 감당하지 못한다는 단점 해결
  • NAT를 가능하게 하는 소프트웨어 : ICS, RRAS, Netfilter
  • 공인 IP를 사설IP로 변환하거나 사설IP를 공인IP로 변환하는데 사용함
  • 공유기와 NAT
    • 여러 대의 호스트가 하나의 공인 IP주소를 사용해 인터넷에 접속하기 위해 사용함
    • 인터넷 공유기에 NAT가 탑재되어있어 공유기 한 대로 여러 PC를 연결해 사용이 가능함
  • NAT를 이용한 보안
    • 내부 네트워크에서 사용하는 IP주소와 외부에 드러나는 IP주소를다르게 유지할 수 있어 내부 네트워크에 대한 어느 정도의 보인이 가능함
  • NAT의 단점
    • 여러 명이 동시에 인터넷 접속을 하게 되어 실제로 접속하는 호스트 숫자에 따라서 접속 속도가 느려질 수 있음