이 과제는 TCP/IP 주소 지정이 어떻게 작동하는지 이해하고, 이 이해를 바탕으로 소규모 네트워크를 구성하는 과제입니다.
TCP/IP?
TCP/IP는 정보가 발신자에서 수신자로 이동하는 방법에 대한 정의입니다.
각 계층을 통하면서 데이터가 어떤 방식으로 이동하는지에 대한 정확한 이해는 TCP/IP프로토콜과 TCP/IP계층 등 다른 글들을 통해 이해하시는 것을 권장드립니다.
과제를 풀기 전에
이 과제를 풀기 위해 필요한 지식은 크게 네 가지로 정리할 수 있습니다.
1. IP와 Subnet Mask
IP : 네트워크 주소와 호스트 주소
IP는 크게 IPv4와 IPv6로 나누어져 있지만, 이 과제에서 다루는 범위는 IPv4, 즉 32비트로 이루어진 주소체계만 다루고 있습니다.
IP주소는 일반적으로 192.168.123.132와 같이 마침표로 구분된 4개의 숫자가 있는 10진수의 형식으로 표시되지만, 이는 사실 2진수 숫자를 10진수로 표현한 것에 불과합니다. 위의 IP주소를 32비트로 표현하자면 11000000.10101000.01111011.10000100가 될 것입니다.
8개의 비트를 묶은 세션을 옥텟이라고 하는데, 이 옥텟을 변환한 수가 우리가 익히 아는 IP주소의 형태를 띄는 것입니다.
이 IP주소를 통해 발신자와 수신자가 통신하려고 할 때, 네트워크 주소와 호스트 주소라는 개념이 필요합니다.
가령 192.168.123.0을 네트워크 주소로 하고, 0.0.0.132를 호스트 주소로
할 수도 있겠죠. 하지만 이걸 어떤 기준으로 나눌까요?
Subnet Mask
서브넷 마스크는 네트워크 주소와 호스트 주소를 나누기 위한 정보입니다. IP주소와 서브넷 마스크를 함께 정렬하면, 주소의 네트워크 및 호스트 부분을 분리할 수 있습니다.
11000000.10101000.01111011.10000100 - IP 주소(192.168.123.132)
11111111.11111111.11111111.00000000 - 서브넷 마스크(255.255.255.0)
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v
11000000.10101000.01111011.00000000 - 네트워크 주소(192.168.123.0)
00000000.00000000.00000000.10000100 - 호스트 주소(000.000.000.132)단순하게 표현하자면, 서브넷 마스크에서 1로 표현되는 부분은 네트워크 주소, 0으로 표현되는 부분은 호스트 주소로 사용됩니다.
2. 네트워크, 브로드캐스트 주소
네트워크 주소와 브로드캐스트 주소는 호스트 주소가 모두 0이거나 모두 1인 주소를 말합니다.
1번의 예시에 있듯, 호스트 부분이 모두 0인 경우는 네트워크를 구별하기 위한 네트워크 주소로 사용되기에 각 기기들이 통신하기 위한 고유 번호로는 사용되지 않습니다.
브로드캐스트 주소는 반대로 호스트 부분이 모두 1인 경우이며, 특정 네트워크에 속하는 모든 호스트/클라이언트들이 듣게 되는 주소입니다. 목적이 있는 주소이기 때문에, 이 또한 각 기기들이 통신하는 고유 번호로 사용되지 않습니다.
3. 스위치와 라우터
스위치와 라우터는 간단히 봤을 때는 비슷한 역할을 한다고 생각할 수 있습니다.
우리가 푸는 과제의 문제에서도 사실 뭐가 다르지...? 싶을 겁니다.
하지만 스위치와 라우터는 명백히 다른 장치입니다.
스위치
스위치는 여러 장치를 연결하여 LAN을 형성합니다. 또 스위치에 도착한 패킷을 특정 장치로 보내주는 것이 스위치의 역할입니다. 중요한 점은, LAN(local area network)를 생성한다는 점이고 이는 로컬 영역 네트워크. 같은 네트워크 주소를 가진다는 말과 같습니다.
라우터
라우터는 서로 다른 IP네트워크 간에 네트워크 트래픽을 전달하는 장치 입니다. 즉 애초에 다른 네트워크 주소들끼리의 연결을 위한 장치입니다.
때문에 스위치와 라우터는 연결과 패킷 전달이라는 점에서는 공통점을 가지지만 네트워크주소를 다루는 측면에서는 확연히 다르다는 점을 인지해야합니다.
4. 사설 IP (Private IP)
사설 IP는 전세계적으로 고유한 IP가 아닌, 네트워크 내에서 자유롭게 할당해서 쓰는 IP주소, 또는 대역으로 각 클래스마다 사설 IP대역이 존재합니다.
10.0.0.0~10.255.255.255 (A 클래스 사설 IP 대역)
172.16.0.0~172.31.255.255 (B 클래스 사설 IP 대역)
192.168.0.0~192.168.255.255 (C 클래스 사설 IP 대역)
이 사설 IP는 라우터에 의해 로컬 네트워크 상에서 PC나 장치에 할당되기 때문에 하나의 네트워크 안에서는 유일하나, 전체 네트워크 상에서는 유일하지 않습니다.
이게 이 과제에서 중요한 이유는, 사설 IP로는 인터넷에 직접 연결할 수 없기 때문입니다.
[참고자료]
이 포스트에 mseo님의 명강의까지 듣는다면 넷프랙티스 두려울 게 없다!