IP address와 network

구름코딩·2020년 8월 5일
network네트워크
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네트워크 정리 - 42

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NetWork

최초의 네트워크는 미국의 4개의 대학을 연결시키기 위해 구축한 알파넷이다. 처음에는 군사목적으로 구축되었지만 프로토콜(명령규약)로 TCP/IP를 채택하면서 일반인을 위한 알파넷과 군용의 MILNET으로 분리되어 현재의 인터넷 환경의 기반을 갖추었다.

  • Intranet : 내부 전상망이다. 인트라넷은 실제 인터넷과는 연결되지 않은 네트워크이다

  • Internet : NetWork의 한부류로써 네트워크는 전화 또는 전용선이 거미줄처럼 연결되어 정보를 주고 받을수 있는 통신말을 뜻하는데 인터넷은 이러한 Network가 TCP/IP Protocol로 서로 연결되어 전세계적으로 복잡하게 연결되어있는 거대한 통신망이다

  • extranet : '외부'를 의미하는 extra와 통신망을 의미하는 'net'을 합성한 용어로 한마디로 인터넷 기술을 사용하여 공급자, 고객 협력업체 사이의 인트라넷을 연결하는 네트워크이다

  • 네트워크 : 두 대 이상의 컴퓨터가 논리적 또는 물리적텍스트으로 연결되어 통신이 가능한 상태

일방적으로 규모에 따른 네트워크 종류

PAN ( Personal Area Network ) : 가장 작은 규모의 네트워크

  • 일명 팬 또는 개인 통신망이라 불린다. Lan과 Wan과는 대비되는 개념
  • LAN이나 WAN이 사무실내의 컴퓨터 또는 멀리 떨어진 건물내 컴퓨터의 연결이라면 PAN은 우리 몸의 전기 전도성을 이용해 전자적인 데이터를 전달한다
  • 즉, 한사람이 소유하고 잇는 기기가 제각기 그사람의 편의를 목적으로 한 네트워크를 만든다는것
  • 예를 들어 블루투스, homeRF등이 있다

LAN ( Local Area Network ) : 근거리 영역 네트워크

  • 근거리 통신 망을 의미하며 지역적 좁은 범위 내에서 고속 통신이 가능한 통신망
  • 조직내부나 동일 건물등 비교적 좁은 지역을 연결하기 위해 사용
  • 초기 투자비용이 많이들고 유지비용은 적게든다
  • 관리자가 직접 관리하는 방식

Man ( Metropolitan Area Network ) : 대도시 영역 네트워크

Wan ( Wide Area Network ) : 광대역 네트워크

  • 광대역 통신망으로써 LAN 보다 넓은 지역을 나타내며 지역과 지역, 지방과 지방, 나라와 나라 또는 대륙과 대륙을 연결하는 통신망
  • 초기 설치 비용은 적지만 유지비용이 많이 든다
  • 서비스 제공업체에서 관리하므로 관리가 용이하다
  • 속도는 느리며 Router를 이용한다

1. IP주소

네트워킹이 가능한 장비를 식별하는 주소. 네트워크 상에서 통신을 하기 위해서는 몇 가지 통신규약(protocol)을 따라야 하는데, 그런 규약들 중에는 "네트워킹을 하는 장비들에게 숫자 12개의 고유한 주소를 주어, 그 주소를 통해 서로를 인식하고 통신하도록 하자" 라는 의미의 규약이 존재한다
즉, 네트워크 상 노드(컴퓨터)간 통신을 하기 위해 부여된 각 노드의 위치 주소

1-1. IPv4 주소

IP version 4 주소, 줄여서 IPv4 주소는 오늘날 일반적으로 사용하는 IP 주소이다. 이 주소의 범위는 32비트로 보통 0~255 사이의 10진수 4자리를 쓰고 ' . '으로 구분하여 나타낸다. 따라서 0.0.0.0부터 255.255.255.255까지가 된다. 이론적으로 42억9496만7296개의 IP가 존재한다. 중간의 일부 번호들은 특별한 용도를 위해 예약되어 있다. 이를테면 127.0.0.1은 localhost(로컬 호스트)로 자기 자신을 가리킨다.

1-2. IPv6 주소

IP address 라는 개념이 처음 생겼을 당시에는 지금처럼 네트워킹이 가능한 장비의 종류가 다양하지 않았지만, 기술이 발전하고 한 사람이 가지는 네트워킹 가능한 단말기의 수가 2 ~ 3개가 되어버리자 약 IPv4 주소의 수가 부족해진다. 그래서 등장한 것이 IPv6이다. IPv6에서는 주소 길이를 128비트로 늘려 사용가능한 주소의 갯수가 2의 128제곱개 정도 된다. 약 43억x43억x43억x43억개... IPv6 주소는 보통 두 자리 16진수 여덟 개를 쓰고 각각을 : 기호로 구분한다.

  • 형식 → FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF (16*16*16*16)^8개

2. IP주소의 클래스(A, B, C class)

ip주소에는 클래스라는 개념이 있고 이 클래스의 개념을 알아야 어디까지가 네트워크의 영역이고, 호스트의 영역인지 알 수 있다. 즉, 클래스는 하나의 ip주소에서 네트워크영영과 호스트영역을 나누는 방법이자 약속이다. ip주소를 3개의 클래스로 나누는 이유는 네트워크 크기에 따른 구분이라 생각하면 쉽다. 하나의 네트워크에서 몇개의 호스트 ip까지 가질 수 있는가에 따라서 클래스를 나눌수 있다.
→ 네트워크의 범위가 커질수록 호스트 주소 범위는 작아지는 반비례 관계이다

ip주소 클래스는 총 5개이며 보통 A, B, C 3개정도만 알고 있으면 된다 (D, E는 각각 멀티캐스트, 연구용)

2-1 A클래스

먼저 A클래스는 하나의 네트워크가 가질수 있는 호스트 수가 제일 많은 클래스이다. ip주소를 32자리 2진수로 표현 할때, 맨 앞자리수가 항상 '0'인 경우가 A클래스이다. 즉 0xxx xxxx. xxxx xxxx. xxxx xxxx. xxxx xxxx와 같이 되어있다. x는 0 or 1. 이범위를 10진수로 표현시 0. 0. 0. 0 ~ 127. 255. 255. 255 이다.

그런데 A클래스에서 네트워크 주소는 1. 0. 0. 0 ~ 126. 0. 0. 0. 까지로 규정되어있다. 그래서 ip주소 중 1부터 126으로 시작하는 네트워크는 A클래스라고 생각하면 된다. 즉 A클래스에서 첫번째 옥테드가 네트워크부분을 나타내고 나머지 부분은 호스트 부분이다.

여기서 호스트 주소가 가질수 있는 개수는 (224)−2(2^{24}) - 2개이다. (-2의 이유는 모두가 0인 경우에는 네트워크 주소로 사용하고 모두가 1인 경우는 브로드캐스트 주소로 사용하기 때문이다)
예를 들어 A클래스로 13. 0. 0. 0 네트워크 주소를 할당 받았을 때, 가능한 호스트 ip를 10진수로 나타내면 13. 0. 0. 0 ~ 13. 255. 255. 255가 되지만 이때 13. 0. 0. 0는 네트워크 주소로 사용, 13. 255. 255. 255는 브로드캐스트 주소로 사용하기 때문에 호스트ip로 사용할 수 없다.

2-2 B클래스

B클래스의 ip주소를 32자리 2진수로 표현했을때, 맨 앞자리 수는 항상 10이여야 한다. 즉 10xx xxxx. xxxx xxxx. xxxx xxxx. xxxx xxxx이다. 이 범위를 10진수로 표현하면 128. 0. 0. 0 ~ 191. 255. 255. 255이다

네트워크 주소범위는 10xx xxxx. xxxx xxxx에서 x들이 가질수 있는 경우의 수 : 2142^{14}개

호스트 주소 범위는 xxxx xxxx. xxxx xxxx에서 x들의 경우의 수 : (216)−2(2^{16}) - 2개

2-3 C클래스

C클래스의 ip주소는 2진수로 표현했을때, 맨 앞자리수는 항상 110이여야 한다. 즉 110x xxxx. xxxx xxxx. xxxx xxxx. xxxx xxxx이다. 이 범위를 10진수로 표현하면 192. 0. 0. 0 ~ 223. 255. 255. 255이다.

네트워크 주소 범위는 110x xxxx. xxxx xxx. xxxx xxxx에서 x들이 가질수 있는 경우의 수 : 2212^{21}개

호스트 주소 범위는 xxxx xxxx에서 x들이 가질수 있는 경우의 수 : (28)−2(2^8) - 2개

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