📝네트워크 CS정리 2 + 포트포워딩 실습

공인 IP, 사설 IP

공인(Public) IP

인터넷 사용자의 로컬 네트워크를 식별하기 위해 ISP(인터넷 서비스 공급자)가 제공하는 IP 주소이다. 공용 IP 주소라고도 불리며 외부에 공개되어 있는 IP 주소이다.

• 공인 IP는 전세계에서 유일한 IP 주소를 갖는다.
• 공인 IP 주소가 외부에 공개되어 있기에 인터넷에 연결된 다른 PC로부터의 접근이 가능하다.
  • 공인의 경우 방화벽같은 보안프로그램을 설치할 필요가 있다.
    
    

요약 : 세상에 유일한 IP이다.

사설(Private) IP

일반 가정이나 회사 내 등에 할당된 네트워크의 IP 주소이며, 로컬 IP, 가상 IP라고도 한다.

IPv4의 주소부족으로 인해 서브넷팅된 IP이기 때문에 라우터에 의해 로컬 네트워크상의 PC 나 장치에 할당된다.

요약 : 내부망을 위한 전용 IP주소이다. 그래서 다른 PC와 같은 주소를 가져도 상관이 없다.

공인IP에서 사설IP로의 변환은 어떻게 이루어지는가?

• NAT(Network Address Translation)는 공인IP에서 사설IP로 변환해주는 역할을 한다.(OSI 3계층에 해당)
• NAT의 특징으로 IP를 숨길 수 있는 기능이 있어 보안성을 높여준다
  • 우리의 컴퓨터에서 팻킷을 외부로 전송할때 사설IP가 공인IP로의 변환이 이루어지면서 사설IP에 대한 정보를 외부에서는 알 수 없기 때문에 우리 컴퓨터의 내부로의 접근을 보호할 수 있다.
• 우리가 흔히 사용하는 공유기(라우터)의 경우 NAT의 종류중 하나인 NAPT를 사용한다.
  • NAPT(Network Address Port Translation)로 NAT처럼 IP주소를 변환해 주는 동시에 port번호로 변환해 준다.
  • 인터넷에 송출할때 자신의 IP 주소와 포트번호의 조합을 공유기(라우터)를 통해 공인IP주소 + 외부포트번호 조합으로 변환시킨다.

• NAT 동작원리
  https://www.stevenjlee.net/2020/07/11/%EC%9D%B4%ED%95%B4%ED%95%98%EA%B8%B0-nat-network-address-translation-%EB%84%A4%ED%8A%B8%EC%9B%8C%ED%81%AC-%EC%A3%BC%EC%86%8C-%EB%B3%80%ED%99%98/

NAPT 구조

차이점

	공인 IP	사설 IP
할당 주체	ISP(인터넷 서비스 공급자)	공유기(라우터)
할당 대상	개인 또는 회사의 서버(라우터)	개인 또는 회사의 기기
고유성	인터넷 상에서 유일한 주소	하나의 네트워크 안에서 유일
공개 여부	내/외부 접근 가능	외부 접근 불가능

❗ 사설 IP 주소만으로는 인터넷에 직접 연결할 수 없다.

라우터를 통해 1개의 공인(Public) IP만 할당하고, 라우터에 연결된 개인 PC는 사설(Private) IP를 각각 할당 받아 인터넷에 접속할 수 있게 된다.

💻➡🌏 : 사설 IP를 할당받은 스마트폰 혹은 개인 PC가 데이터 패킷을 인터넷으로 전송하면, 라우터(공유기)가 해당 사설 IP를 공인 IP로 바꿔서 전송한다.

🌏➡💻 : 인터넷에서 오는 데이터 패킷의 목적지도 해당하는 사설 IP로 변경한 후 개인 스마트폰 혹은 PC에 전송한다.

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포트 포워딩, 내부포트, 외부포트

포트 포워딩

포트 포워딩이란 컴퓨터 네트워크에서 패킷이 라우터나 방화벽 같은 네트워크 게이트웨이를 통과하는 동안 네트워크 주소를 변환해주는 것을 의미합니다.

즉, 외부에서 내가 원하는 내부 기기에 접속을 할 수 있도록 연결해주는 것을 의미한다.

외부 포트

• 외부에서 어떤 포트로 접속을 하였을 때 지정된 컴퓨터로 연결을 할 것인가 입니다.

내부 포트

• 지정된 컴퓨터로 외부포트에서 연결을 해주었을 때, 지정된 내부 PC에서는 어떤 포트를 사용할 지 정해준다.

• 포트번호 : 컴퓨터안에서 작동하는 Application을 식별하기 위해 사용하는 숫자를 의미.(
  0~65535)

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"공인 IP:외부포트"로 접속이 이루어지면 "사설IP:내부포트"로 연결이 되도록 해준다.

• 연결을 해주기 위해서 IPTIME을 예시로 들자면

규칙이름은 마음대로 정하면 되고 어떤 프로토콜을 사용할 것인지, 연결할 외부포트와 내부포트를 결정해주고 적용을 누르면 포트 포워딩이 끝난다.

• 범위 지정시
  • 포트 한개만 지정 : 외부포트(1111~1111) , 내부포트(22~22)
    • 외부포트 1111로 접속하면 내부포트 22번으로 연결된다.
  • 포트 범위 지정 : 외부포트(1000~1111), 내부포트(20~30)
    • 외부포트 1000~1111로 접속시 내부포트 범위에 해당하는 번호와 연결된다.

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nginx를 이용한 포트 포워딩 실습!!

📌포트 포워딩 설정

1. Kthub에 접속하여 "포트 포워딩"할 외부 포트, 내부 포트, 내부 IP주소를 설정해 준다.
   

2. nginx 의 vi로 접속하여 default로 설정된 내부 포트번호를 바꿔준다.
   

   > **vi /usr/local/etc/nginx.nginx.conf** <br>
     을 통해 vi편집으로 들어가서 Server-listen의 port번호를 위에서 설정한 **내부 포트 번호** 로 바꿔준다.

> 응용프로그램을 실행할때는 location에 실행하고자 하는 파일위치를 적어준다. 

> **nginx에 5156 포트**로 연결된걸 알 수 있다.

📌스마트폰으로 실행

• 처음 시도는... 실패😨

  

접속이 되지 않아 원인을 찾아보니 KT공유기의 경우 MAC주소별로 고정 IP할당이 불가능하여 와이파이를 재접속하게되면 내부IP주소가 바뀌어서 포트 포워딩을 다시 설정해 주어야 하는 문제가 발생하였다.

• 🎉두번째 시도 성공!!!

  

임시방편으로 와이파이를 유지한채 포트포워딩을 다시 설정해 주고 나서야 성공할 수 있었다.

정리

간단하게 포트 포워딩에 대한 실습을 해봤는데 다음에는 실제 응용프로그램으로 돌려서 실행해보고 위에서 문제가 발생한 IP고정 할당에 대해서도 다른 방법이 있는지 찾아봐야겠다.
+) 포트포워딩에 대한 심화로 어떤 걸 해보면 좋을지 고민하기!