[CS] 2장 네트워크 - IP주소

앞에서 배웠던 인터넷 계층에서 사용하는 IP주소를 알아보자!

# ARP(Address Resolution Protocol)
- 흔히 IP주소를 통해서 통신을 한다는 것은 사실, IP주소에서 ARP를 통해 MAC 주소를 찾아서 MAC 주소를 기반으로 통신을 하는 것!
(IP는 별명 MAC은 진짜 내이름 같은 느낌?)
- IP 주소로부터 MAC주소를 구하고 MAC주소와의 다리 역할을 하는 프로토콜

과정: A장치가 ARP 요청 브로드캐스트 -> IP 주소에 해당하는 MAC 주소 찾기 -> 해당 주소의 B장치가 A장치로 ARP 응답 유니캐스트 -> MAC 주소 반환
* 브로드캐스트 : 송신 호스트가 전송한 데이터가 네트워크에 연결된 모든 호스트에 전송되는 방식
* 유니캐스트 : 고유 주소로 연결된 하나의 네트워크 목적지에 1:1로 데이터를 전송하는 방식

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# 홉바이홉 통신
- 위와 같이 IP주소를 통해 통신하는 과정
- hop은 영어 단어의 뜻처럼 통신망에서 패킷이 여러 개의 라우터를 건너가는 모습을 비유적으로 표현한 것!

라우터 안에는 송신지에서 수신지까지 도달하기 위한 경로 리스트인 라우팅 테이블이 존재하며 이 안에는 서로 다른 네트워크 간의 통신을 가능하게 하는 게이트웨이 정보도 있다!
그래서 라우팅 테이블의 IP정보를 가지고 시작 주소부터 다음 IP로 계속해서 이동하는(건너가는) 라우팅 과정을 거쳐 패킷이 최종 목적지까지 도달하게 되는 것!
통신이란게..두 장치만 있다고 딱 되는게 아니네..
사용자는 인터넷에 접속하기 위해 수많은 게이트웨이를 거친다!

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# IP 주소 체계
- IP 주소는 IPv4와 IPv6으로 나눠짐
- IPv4 : 32bit를 8bit단위로 점을 찍어 표기 (예) 123. 45. 67. 89
- IPv6 : 64bit를 16bit 단위로 점을 찎어 표기 (예) 2022:db8::ff00:42:1234

현재 가장 많이 쓰이는 주소 체계는 IPv4이다

# 과거에는...클래스기반 할당방식
- A, B, C, D, E 5개의 클래스로 구분하는 방식
A~C: 일대일통신 / D: 멀티캐스트 통신 / E: 예비용
더하여 네트워크의 첫 번째 주소는 네트워크 주소로 사용 + 가장 마지막 주소는 브로드캐스트용 주소

여튼 이 방법을 사용하다보니 주소가 자꾸 고갈되는 문제점이 발생
그래서 등장했다! → DHCP & NAT

# DHCP
- IP 주소 및 기타 통신 매개변수를 자동으로 할당하기 위한 네트워크 관리 프로그램
- DHCP는 네트워크 관리자가 해야 할 작업을 간소화한다! 수동으로 IP주소를 할당하게 되면 시간도 오래걸리고 비효율적임
- 주로 가정용 네트워크에서 IP주소를 할당함

서버는 주소를 할당하고 장치의 연결이 해제되면 주소를 다시 가져온다 해당 IP 주소는 다른 장치에 재할당할 수 있기 때문에 효율적 !

# NAT(네트워크 주소 변환)
- 라우팅 장치를 통해 전송되는 동안 패킷의 IP 주소 정보를 수정하여 IP 주소를 다른 주소로 매핑하는 방법
- 외부 네트워크로 전송할때 사설IP를 하나의 공인IP 변환
- 내부 네트워크에서 사용하는 IP 주소와 외부에 드러나는 IP주소를 다르게 유지할 수 있음!

주소 절약과 IP보안
단점은..접속 숫자에 따라 속도가 느려질 수 있다는 점!