[CS 스터디] 5주차

IP주소란?

인터넷과 연결된 수많은 기기들이 존재합니다. 사람들이 서로 편지를 주고받기 위해서는 각자의 집 주소를 알아야 하는 것처럼
인터넷에 연결된 기기들도 서로 통신을 하기 위해서는 주소가 필요합니다.
즉, IP 주소는 인터넷에 연결된 모든 디바이스에 부여된 고유한 주소라고 할 수 있습니다.

 

IP 주소는 IPv4 와 IPv6가 있습니다.

IPv4는 32bit 주소 형식을 사용하며 40억개 이상의 주소를 지정할 수 있습니다. 

4개의 10진수로 이루어져 있으며 0~255 사이의 숫자가 올 수 있습니다. 각 숫자 8bit를 나타내고 마침표(.) 을 기준으로 구분됩니다.

 ex) 192.168.0.1

 

IPv6는 숫자(0~9)와 문자(A~F)로 구성된 8개의 16진수로 이루어져 있습니다. 각 숫자는 4bit를 나타내고 콜론(:)을 기준으로 구분됩니다.

ex) 2001:0db8:3c4d:0015:0000:0000:1a2f:1a2b

 

서브넷 과 서브넷 마스크

서브넷(Subnet)은 TCP/IP 네트워크에서 IP 주소를 하위 네트워크로 분할하는 것을 말합니다. 

서브넷 마스크(Subnet Mask)는 IP주소를 네트워크 부분과 호스트 부분으로 나누어주는 32bit 숫자입니다.

 

서브넷 마스크가 255.255.255.0 이라고 하면 192.168.123.132 라는 IP 주소는 다음과 같이 나눠집니다.

 

집 주소가 도로명 주소와 번지수로 이루어지듯이, IP주소도 네트워크 ID와 호스트 ID로 구성된다고 보면 됩니다.

192.168.123 은 네트워크를 나타내고, 132는 네트워크에 연결된 기기를 나타냅니다.

 

서브넷 마스크 클래스

서브넷 마스크 클래스는 네트워크와 호스트의 범위에 따라 A,B,C 세가지로 나뉩니다.

 

클래스 A : 255.0.0.0

클래스 B : 255.255.0.0

클래스 C : 255.255.255.0

 

 

라우팅(Routing)

네트워크에서 라우팅은 데이터를 출발지에서 목적지로 전달하는 과정을 말합니다. 

라우터는 네트워크상에 여러 노드간 패킷을 전송할 때 사용됩니다. 라우터는 패킷의 목적지 주소를 보고 어느 경로를 통해 

목적지에 도달할지를 결정합니다. 이 결정은 라우팅 테이블을 통해 이루어집니다.

 라우터는 다음 3가지의 주요 기능을 수행합니다.

 - 경로 결정 

 - 데이터 전달

 - 로드 밸런싱

 

라우팅은 두가지 유형으로 나눌 수 있습니다.

1. 정적 라우팅

정적 라우팅에서는 네트워크 관리자가 수동으로 라우팅 테이블을 구성합니다.

라우터는 목적기 IP주소와 연결된 인터페이스 및 다음 홉라우터의 IP주소를 정의한 정적 라우팅 항목을

참조하여 패킷을 전달합니다.

정적 라우팅은 네트워크가 상대적으로 안정적이고 간단한 경우에 사용됩니다.

 

2. 동적 라우팅

동적 라우팅은 라우터가 네트워크의 상태를 주기적으로 감지하고 이 정보를 교환하여 최적의 경로를 결정하는 

방식

동적 라우팅은 네트워크가 동적으로 변할 수 있는 대규모 네트워크나 유동적인 환경에서 사용

 

 

라우팅 프로토콜

라우팅 프로토콜은 라우터가 패킷을 식별하고 네트워크 경로를 따라 전달하는 방법을 지정하는 규칙입니다. 

라우팅 프로토콜은 내부 게이트웨이 프로토콜과 외부 게이트웨이 프로토콜이라는 2가지 범주로 분류됩니다.

 

내부 게이트웨이 프로토콜

 

Routing Information Protocol

- 가장 간단한 형태의 동적 라우팅 프로토콜 중 하나 이다.

- 홉(또는 라우터 간의 거리)을 기반으로 최단 경로를 찾아내는 거리 벡터 알고리즘을 사용한다.

- 주기적으로 라우터들 사이에 라우팅 테이블을 교환하여 네트워크의 상태를 갱신한다.

 

Open Shortest Path First Protocol

- 네트워크 상태 정보를 기반으로 최적의 경로를 결정한다.

- 다익스트라 알고리즘을 사용하여 최단 경로를 계산한다.

- 대규모 네트워크에서 널리 사용되며, 특히 대형 기업 네트워크나 인터넷 서비스 제공업체에서 많이 사용된다.

 

외부 게이트웨이 프로토콜

 

Border Gateway Protocol

- 유일한 외부 게이트웨이 프로토콜로 인터넷에서 사용되는 경계 라우터 간의 라우팅 정보를 교환하는데 사용된다.

- 경로 벡터 라우팅 프로토콜로, 경로에 대한 정보를 교환하여 최적의 경로를 결정한다. 

 

 

NAT

Network Address Translation 의 약자로 private network에서 공인된 (IPv4) 네트워크와 통신하기 위해 사용되는

프로세스이입니다. 

인터넷에서 접속 가능한 단일 public IP 주소를 여러 개의 private IP 주소로 변환하여, 

여러 장치가 하나의 public IP 주소를 공유할 수 있게 해줍니다.

 

ICMP

Internet Control Message Protocol의 약자로 TCP/IP 네트워크에서 사용되는 프로토콜로, 네트워크 장비들 간에

메시지를 교환하기 위해 사용됩니다.