IP 주소

Moon·2023년 3월 16일

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네트워크

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OSI 7계층에서 주소를 갖는 계층은 데이터 링크 계층과 네트워크 계층입니다. 데이터 링크 계층은 MAC 주소를 사용하고 네트워크 계층은 IP 주소를 사용합니다.

네트워크 계층의 주소는 다음과 같은 특징이 존재합니다.

사용자가 변경 가능한 논리 주소입니다.
주소에 레벨이 있습니다. 그룹을 의미하는 네트워크 주소와 호스트 주소로 나뉩니다.

📌 IP 주소 체계

우리가 흔히 사용하는 IP 주소는 32비트인 IPv4 주소입니다.

IP는 v4, v6 두 체계가 사용되며 IPv6 주소는 128비트 입니다.

IPv4 주소를 표기할 때는 4개의 옥텟(Octet)이라고 부르는 8비트 단위로 나누고 각 옥텟은 "."으로 구분합니다. 데이터 링크 계층의 MAC 주소가 16진수로 표기된 것과 달리 IP 주소는 10진수로 표기하므로 8비트 옥텟은 0 ~ 255의 값을 쓸 수 있습니다.
ip-1 IP 주소는 네트워크 주소와 호스트 주소 두 부분으로 나뉩니다.

네트워크 주소 : 호스트들을 모은 네트워크를 지징하는 주소. 네트워크 주소가 동일한 네트워크를 로컬 네트워크라고 함
호스트 주소 : 하나의 네트워크 내에 존재하는 호스트를 구분하기 위한 주소

IP 주소는 MAC 주소와 다르게 네트워크 주소와 호스트 주소 이 둘을 구분하는 경계점이 고정되어 있지 않는 점이 큰 특징입니다. 그리고 IP 주소 체계는 필요한 호스트 IP 개수에 따라 네트워크의 크기를 다르게 할당할 수 있는 클래스(Class) 개념을 도입했습니다.

A 클래스는 가장 큰 주소를 갖고 있으며, 1,600만 개의 IP 주소를 가질 수 있습니다.

B 클래스는 약 6만 5천 개, C 클래스는 약 250개의 IP 주소를 가질 수 있습니다.
ip-2

클래스 개념은 다른 고정된 네트워크 주소 체계에 비해 주소를 절약할 수 있다는 장점이 있습니다.

📌 클래스리스

IP 주소 부족과 낭비 문제를 해결하기 위해 3가지 보존, 전환전략을 만들었습니다.

그 중 첫 번째 단기 대책은 클래스리스, CIDR(Classless Inter-Domain Routing) 기반의 주소 체계였습니다.

두 번째 중기 대책은 NAT와 사설 IP 주소, 세 번째 장기 대책은 차세대 IP인 IPv6 입니다.

IPv4의 가장 큰 문제는 주소 자체의 부족도 있지만 상위 클래스(A Class)를 할당받은 조직에서 이 주소들을 제대로 사용하지 못하면서 낭비하는 것이었습니다.

한 개의 클래스 네트워크가 한 조직에 할당되면 아무리 비어 있는 주소라도 IP를 분할해 다른 기관이 사용하도록 할 수 없습니다. 이 문제를 해결하기 위해 클래스 개념 자체를 버리는데 이를 클래스리스라고 부릅니다.

현재 우리는 클래스 개념을 적용하지 않는 클래스리스 기반 주소 체계입니다.

클래스리스 네트워크에서는 별도로 네트워크와 호스트 주소를 나누는 구분자를 사용해야 하는데

이 구분자를 서브넷 마스크(Subnet Mask)라고 부릅니다.

ip-3 서브넷 마스크는 IP 주소와 네트워크 주소를 구분할 때 사용하는데 2진수 숫자 1은 네트워크 주소, 0은 호스트 주소로 표시합니다. 보통 우리가 편하게 받아들일 수 있는 10진수를 사용해 255.0.0.0 255.255.0.0 255.255.255.0 와 같이 표현합니다.