CS-network 2. IP 주소

ashd89·2025년 5월 1일

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📌 네트워크 기기

📖 처리 범위

계층 별로 처리하되, 상위 계층은 하위 계층을 처리할 수 있다.

즉 애플리케이션 계층의 L7 스위치는 인터넷 계층에서, IP에 따른 분배도 가능하고, 데이터 링크 계층에서 MAC 주소에 따른 패킷 분배도 가능하다

📖 대표 기기(하드 웨어)

애플리케이션 계층 : L7 스위치(로드 밸런서)

인터넷 계층 : L3 스위치(라우터)

데이터 링크 계층 : L2 스위치 & 브릿지(LAN to LAN)

물리 계층 : NIC(LAN 카드)

각 LAN 카드가 가지는 고유 식별 번호가 : MAC 주소!

📌 IP 주소

📖 주소 매핑

통신을 한다는 것은 어떤 PC와 PC가 연결된다는 것이기 때문에, 서로가 MAC 주소를 알아야한다!

결국 IP와 DNS 같은 것은 특정 컴퓨터 그룹에 접근을 쉽게하기 위한, 뼈대 주소이지 노드와 노드를 연결해 주지는 않음!!!

택배를 보낼때, "서울시 동대문구"만 보내서 찾아갈 수 없는 것과 같은 이치!

단순하게, 정적 테이블을 가지고 있으면 해결이 되나, IP는 DHCP등 여러 요인에 의해 지속적으로 변경되므로, 통신 프로토콜을 이용해서, IP라는 큰 범위의 주소를 통해서 빠르게 찾아가고, 이후 MAC이라는 다른 방법(전화?)으로 상세주소를 알아내어 통신!

📖 ARP, RARP

ARP는 주소 결정 프로토콜(Address Resolution Protocol, ARP)로 IP주소를 MAC주소로 대응시키는 프로토콜
RARP는 역순 주소 결정 프로토콜(Reverse Address Resolution Protocol, RARP)로 MAC 주소에 맞는 IP값을 알아오는 프로토콜

RARP의 한계: RARP는 IP 주소만 알려줄 수 있기 때문에 통신을 위해 subnetMask, 라우터의 등 다른 정보가 필요한 현대 통신에서는 DHCP 등으로 대체

중요 ARP와 RARP는
같은 그룹 내 = 동일한 라우터에 연결 = 동일한 서브넷 IP를 가지는
경우에만 이용 가능

먼저 Request broadcast(1:N)는 L2 스위치에 "나 이 IP 주소의 MAC주소 알고 싶어"라고 하는거고 이는 L2 스위치가 가진, MAC주소 테이블에 의해 연결된 모든 노드에 브로드캐스팅 된다.

이후에 해당 IP를 가진 노드가 Reply unicast(1:1)를 L2 스위치에 보내 "이 IP는 내 주소야, 나 여기있어"라고 인식시키고, 이를 스위치가 다시 reqeust 요청을 보낸 노드에게 보내는 방식

📌 라우팅

📖 어떻게 찾아갈까?

통신 장치는 각각 자신의 범위를 지정하고 있다. 즉 자신의 범위 밖까지는 연결해 줄 수 없다. 각 통신장치는 라우팅 테이블을 가진다. 목적지 IP를 확인하고, 라우팅 테이블 내 다음 통신장치로 연결

즉 서울특별시 이면, 서울 택배 허브로, 충북이면 충북 택배허브로 보내는 방식

📖 라우팅 테이블

네트워크 대상(Network Destination) : 목적지 네트워크의 IP 주소
서브넷 마스크(Netmask) : 대상 주소를 설명할 때 쓰이는 값
게이트웨이(Gateway) : 이 장치와 연결되어있패킷이 전달되는 다음 IP 주소(외부 네트워크와 연결된 장치) 만약 목적지가 로컬 네트워크라면 “연결됨(connected)”라고 표기 되며 다른 네트워크라면 해당 네트워크의 게이트웨이를 가리킴