잠깐! 시작하기 전에

이 글은 wecode 사전 스터디에서 실제 공부하고, 이해한 내용들을 적는 글입니다. 글의 표현과는 달리 어쩌면 실무와는 전혀 상관이 없는 글일 수 있습니다.

또한 해당 글은 다양한 자료들과 작성자 지식이 합성된 글입니다. 따라서 원문의 포스팅들이 틀린 정보이거나, 해당 개념에 대한 작성자의 이해가 부족할 수 있습니다.

설명하듯 적는게 습관이라 권위자 발톱만큼의 향기가 조금은 날 수 있으나, 엄연히 학생입니다. 따라서 하나의 참고자료로 활용하시길 바랍니다.

글의 내용과 다른 정보나 견해의 차이가 있을 수 있습니다.
이럴 때, 해당 부분을 언급하셔서 제가 더 공부할 수 있는 기회를 제공해주시면 감사할 것 같습니다.

또한 이번 글은 생활코딩의 영상자료를 참고한 노트입니다.

생활코딩 WEB2 - Home server

IP(Internet Protocol)

IP는 네트워크 사용자들이 지켜야만 하는 하나의 공통 통신 규약입니다.

말 그대로, 인터넷을 사용하는 데 있어 요구되는 필수적인 약속 중 하나입니다.

내용은 인터넷을 사용하고자 하는 기기에게 네트워크 상에서 활용가능한 하나의 주소값을 할당해주어야 한다는 약속입니다.

만약 IP값이 없다면, 내가 송수신을 원하는 데이터의 방향성은 존재하지 않게 됩니다.

또한, 기존의 양식과 다르거나, 혹은 예외처리된 주소값은 사용하지 않아야만 합니다.

걱정하지 마세요. 우리가 설정할 수 있는 IP 주소값은 내부 네트워크망 외에는 없습니다.
그러나 우리가 쉽게 들어본 인트라넷과 VPN은 잠시 묻어두겠습니다.

주소를 정하는 방식은 2가지가 현존하고 있는데, IPv4 와 IPv6가 있습니다.

IPv4

IPv4의 경우 32bit에 해당하는 주소값으로, 우리가 쉽게 보는 IP 주소값이 IPv4에 해당합니다.

가정 내에서 쉽게 볼 수 있는 192.168.0.3 등과 같은 숫자입니다.

이는 8비트씩 쪼개어 10진수로 표시되는데, 8비트의 범위는 0~255 입니다.

해당 방식으로 0.0.0.0 에서 255.255.255.255 까지 전부 사용한다면, 약 43억개(2^32)에 해당하는 주소값을 보급할 수 있습니다.

워낙 오랜 시간을 사용해온데다, 현대에 이르러 가장 보편화된 방식입니다.

문제는 이렇게까지 인터넷이 붐을 일으킬 줄 몰랐다는 점입니다.

인터넷의 보급화로 인해 현재는 여분의 주소가 고갈된 국가기관이 존재할 정도가 되었습니다.

심지어 2011년 IANA(Internet Assigned Numbers Authority)에서는 더 이상의 IPv4 할당은 없다고 공표했습니다.

그럼에도 우리가 아직까지 사용할 수 있는 것은 여분의 IPv4 주소를 보유하고 있는 각 국 담당 기관이 있으며, 기존 보급된 IPv4 주소를 극한으로 활용할 수 있는 다른 방법이 있기 때문입니다.

이는 후에 다시 적겠습니다.

IPv6

현대에 이르러 IPv4의 주소가 고갈되자, 새로운 개념의 IP 넘버링 방식이 개발되었습니다.

무려 128비트에 해당하는 사실상 무한에 가까운 정도의 범위를 자랑하는 방식입니다.

우스갯소리로는 문명이 존재하는 은하계 모두가 공유해서 사용해도 될 정도의 수라고 합니다.

표기법 또한 어지럽기 짝이 없는데, 4자리의 16진수 숫자 8개로 표기가 됩니다.

0AAB:AABB:9987:35AC:DC12:FFA3:24BC:88A6 이런 방식으로요.

또한 0으로만 되어있는 필드는 생략할 수 있습니다.

0AAB:0000:0000:0000:0000:FFA3:24BC:88A6

이러한 경우

0AAB::FFA3:24BC:88A6 처럼 표현할 수 있습니다.

현재 한국의 IPv6 보급률은 20% 수준이라고 하니, 앞으로 더 지켜봐야겠습니다.

또한 IPv6 접속을 지원하지 않는 사이트가 존재할 수 있기에, 앞으로 완전한 전환을 기대하는데에는 오랜 시간이 소요되지 않을까 생각합니다.

정리

1. 인터넷, 네트워크 통신을 사용하기 위해서는 사용자 모두 규약을 지켜야 한다.

2. 따라서 IP 주소를 보유한 기기만 네트워크 통신이 가능하다.

3. IP 할당 방식은 IPv4, IPv6가 존재한다.

4. IPv4 는 사실상 고갈상태, IPv6로의 전환이 진행되고 있다.

이 정도가 해당 챕터의 내용이 되겠습니다.

그렇다면, 인류는 IPv4의 고갈상태에서도 왜 즉각적으로 IPv6로 변경하지 않는지, 다음 챕터에서 얘기해보겠습니다.

Router, 공유기

우리는 IPv4를 대부분 활용하고 있습니다.

자, 먼저 그렇다면 이 IPv4는 누가 결정해주는 것인지 생각해봅시다.

아까도 말했듯, IANA에서는 해당 국가에서 사용하는 IP주소들을 할당합니다.

또한, 한국의 경우 1억개에 가까운 IPv4 주소를 가지고 있습니다.

그런데 현대사회에 이르러 평균적으로 전자기기를 한 사람이 하나만 사용하지는 않습니다.

당장 저만해도 노트북 2대에 휴대폰 1개를 사용하고 있으니 사실상 3개의 IP 주소를 가지고 있어야만 합니다.

거기에 가정 외에도 기업 혹은 기관에서 사용하고 있는 전자기기의 수를 포함한다면 1억개의 IP 주소는 전혀 많은 수가 아님을 직감할 수 있습니다.

이를 해결하기 위해서 Router, 공유기가 등장하게 됩니다.

Public / Private IP

우리가 통신사를 통해 인터넷을 계약하면, 가정 내에는 배선을 통해 외부에서 끌어오는 인터넷 케이블과 공유기가 설치됩니다.

이 때, 인터넷 케이블이 공유기에 들어가는 위치는 WAN으로 Wide Area Network 의 준말입니다.

WAN을 통해 우리의 통신사 제공 IP는 공유기에 할당되고, 공유기는 LAN, Local Area Network 를 통해 다양한 기기로 다시 IP를 할당합니다.

이 때, 공유기는 WAN, LAN IP 둘 다 보유하게 됩니다.

이 때, 개인이 소유한 기기에서 IP 주소를 임의로 할당하는 것이 가능하다면, IP충돌에 대한 이슈는 어째서 발생하지 않을까요? 그리고 이 IP의 기준은 무엇일까요?

먼저, 이를 방지하기 위해 192.168.0~255.0~255 에 해당하는 65536개의 사설(LAN) IP, Private IP 주소 범위를 약속해두었습니다.

이외에도 사설 IP의 범위는 더 존재하니, 한 번 알아보시면 도움이 될 것 같습니다.

또한, 이 사설 IP 주소를 할당하는 LAN 네트워크 망은 WAN 네트워크 망에 종속되어 있습니다.

즉, 하나의 통신사 광역(WAN) IP, Public IP 주소를 가지고 내부 네트워크를 구축할 경우 외부와의 통신은 양방향 모두 공유기를 거쳐야만 가능하고, LAN 은 WAN 에 의해 파생된 독자적인 네트워크망으로 분리된 상태가 됩니다.

따라서 사용자의 네트워크의 IP 주소와 또 다른 내부 네트워크 내의 IP 주소가 동일하더라도 서로간의 충돌 이슈는 존재하지 않게 됩니다.

11.12.15.16(WAN) 의 192.168.0.2(LAN) 와
16.11.3.7(WAN) 의 192.168.0.2(LAN) 사이에서 동일 IP 문제로 충돌하지는 않습니다.

결과적으로 공유기는 하나의 Public IP 를 가지고 수많은 Private IP를 분할, 할당하는 것이 가능한 역할을 하게 됩니다.

옆 집 사람의 노트북의 IP와 제 노트북의 IP 가 내부 IP 로 동일하게 192.168.0.2 일지라도 WAN IP 가 다르기에 상관없으니 편하게 사용할 수 있게 되는 것입니다.

이를 다른 시각으로 보면, 해당 LAN IP로 외부인이 접속할 수 없기에 공유기는 보안의 역할을 하기도 합니다.

당연히 수많은 기기들을 하나의 통신사 IP 로 해결할 수 있다는 장점 또한 있습니다.

정리

1. 공유기는 WAN 과 LAN 2개 영역 사이의 상호작용을 담당한다.

2. WAN IP, 외부 IP, Public IP 는 우리가 실제 브라우저를 통한 인터넷 사용을 할 때, 데이터 통신을 할 때, 사용되는 IP이다.

3. 공유기 덕에 하나의 WAN IP 를 이용해 가정에서는 보통 최대 65536개의 기기를 사용할 수 있다. 그 이상도 가능하다. (10.x.x.x LAN)

4. LAN - LAN 사이의 IP 충돌은 발생하지 않는다.

5. 공유기는 보안, 국가 내 IP 할당 효율을 담당하는 기기로 볼 수 있다.

마치며

이상으로 이번 글은 마치겠습니다.

다음 글은 공유기를 통해 보다 더 다양한 것들을 생각해봅시다.

읽어주셔서 감사합니다.