[NetWork] IP(Internet Protocal) - 2

mAesTro·2022년 9월 9일
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NetWork

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만약에 이글을 처음 접하시는 분들은 IP(Internet Protocal) - 1을 읽고 오신 다음에 이 글을 읽어 주시면 되겠습니다.


NetWork address & Host address

NetWork address

"A network address is any logical or physical address that uniquely distinguishes a network node or device over a computer or telecommunications network."

"각각의 네트워크 노드들을 구별하기 위한 물리 주소이다."

📎 reference : https://www.techopedia.com/definition/20969/network-address

Host address

"네트워크에 접속한 호스트들을 관리하기 위한 주소이다."

네트워크 주소에서 호스트 주소들을 할당받아서 관리 할 수 있다.
(이전 포스트에서 말했듯이 IPv4로는 할당 받을 수 있는 한계가 존재한다.)


이제는 한번 IP주소를 통해서 어떻게 네트워크 주소랑 호스트 주소를 구별 하는지를 살펴 보도록 하겠습니다. A 네트워크가 존재합니다. A 네트워크 안에는 3명의 호스트가 A 네트워크를 사용한다고 가정해보겠습니다.

A NetWork

A NetWork IP address : 192.168.0.0
⚠️ 네트워크 주소는 IP 주소의 호스트 부분의 2진수를 다 0으로 설정한 것입니다.

현재 A 네트워크의 주소는 192.168.0.0입니다. A 네트워크를 이용하는 호스트들은 모두 저 주소를 이용해야 합니다.그래서 IP 주소 형태가 이렇게 되어야 합니다.

(네트워크 주소) (호스트가 사용하는 주소)

⚠️ 다른 곳에서는 주소 말고도 ID라고 부르고 부분이라고도 부릅니다.
(네트워크 ID) (호스트 ID)
(네트워크 부분) (호스트 부분)

현재 네트워크 주소가 192.168.0.0입니다.각각 호스트 이름 뒤에다가 보기 쉽게 호스트 주소들을 적어 놓았습니다.(보기 쉽게 호스트 주소를 적어놓은 것 입니다.원래는 저렇게 안적혀 져 있습니다!) a 호스트가 이용하는 IP주소를 먼저 적어보겠습니다.

Host : a

Host address : 192.168.0.1

이러한 형식으로 바로 적을 수 있습니다. 이렇게 적으면 192.168.0.0 네트워크 주소중에서 바로 다음 주소인 192.168.0.1을 a 호스트가 사용하여서 네트워크를 이용하는 말이 되겠습니다.

Host : b

Host address : 192.168.0.2


Host : c

Host address : 192.168.0.3

이렇게 A 네트워크를 이용하는 호스트들의 주소들을 다 나타내었습니다.


IP address Class

32비트 체계의 IP주소가 처음 개발 되었을 때는 첫 번째 octet이 네트워크 주소 이고 나머지 3개의 octet이 호스트 주소로 구별 되어 있었습니다. 하지만 문제점이 존재하였습니다. 바로 적은 수의 네트워크만 있었기에 가능한 방식이었습니다.그래서 보완하여 나온 개념이 Class라는 개념입니다.

기존의 네트워크 방식

하나의 네트워크 내에서 최대로 할당 받을 수 있는 호스트의 수는 43억개입니다. 일일이 하나씩 나누어주어야 되다보니 시간이 많이 걸리고 너무 비효율적 입니다.

Class에 따라서 IP주소를 나눈 것입니다. 이 방식을 도입하고 나서 호스트들에게 효율적으로 IP주소를 나누어 줄 수 있다는 장점이 생겼습니다.

Class로 나누었을 때


Class로 나누어 놓으면 Class로 접속하여서 호스트들에게 효율적으로 줄 수 있습니다.

Class는 총 5가지로 나뉩니다. A class , B class , C class , D class , E class로 나누어 져있고 상황에 따라서 다르게 사용됩니다. class에 대해서 알기전에 알아야 할것들이 있습니다.(class에서 용어들이 각각 나오는데 이러한 용어들을 알면 더 이해하기 편합니다.)

유니캐스트,브로드캐스트,멀티캐스트 각각은 네트워크에게 패킷을 어떻게 보낼지에 대한 전송 방식들입니다.밑에서 브로드 캐스트라는 용어가 나옵니다.브로드 캐스트 외에도 다양한 방식들이 있으니 한번 알아봅시다.

유니캐스트(Unicast)

  • "하나의 송신자가 하나의 수신자한테 데이터를 보내는 방식"
  • 1대1 방식

  • 수 많은 네트워크 중에서 하나의 네트워크로 데이터를 보내고 있습니다.
  • 멀티캐스트(Multicast)

  • "하나의 송신자가 다수의 수신자한테 데이터를 보내는 방식"
  • 1대 n 방식

  • 📎 reference : Wikipedia

  • 하나의 네트워크에서 수 많은 네트워크로 데이터를 보내고 있습니다.
  • 브로드캐스트(Broadcast)

  • "송신자가 네트워크에 존재하는 모든 수신자한테 보내는 방식"
  • 1대 (모든 수신자) 방식

  • 📎 reference : Wikipedia

  • 하나의 네트워크에서 네트워크에 존재하는 모든 송신자들에게 데이터를 보내고 있습니다.

  • A Class


    용도 : 호스트를 약 2^24 만큼 할당 받을 수 있어 대규모 네트워크를 구성합니다.

    IP 주소 구조
    A class에서 IP주소의 구성은 32bit중에서 8bit가 네트워크 주소가 되고 나머지 24bit가 호스트 주소가 됩니다. 그리고 네트워크 주소의 최상위 비트는 항상 0으로 고정되어야 합니다.

    IP 주소 범위

    network address : 0 ~ 127

    host address : 0.0.0 ~ 255.255.255

    IP address : 0.0.0.0 ~ 127.255.255.255

    IP 주소가 범위에 들어가게 되면 A class를 이용할 수 있습니다.단 0.0.0.0과 127 네트워크 대역 떄는 안되는 이유는 각각 0.0.0.0은 Default route(라우팅이 실패 하였을떄 들어가는 IP)용도로 사용되기 때문에 호스트가 사용불가 ❌

    127 네트워크 대역 때는 루프백 주소이기 때문에 호스트가 사용이 불가 ❌

    A 클래스 네트워크 수 : 2^7 - 2 (사용 불가능한 네트워크 주소 2개 이므로 2개를 빼야합니다.)
    A 클래스 호스트 IP 수 : 2^24 - 2
    (모두 0으로 설정되어 있는 주소는 네트워크 주소이므로 하나 뺴주고 브로드 캐스트에 사용되는 주소를 하나 빼주어야 하므로 2개를 빼야합니다.)


    B Class


    용도 : 호스트를 약 2^16 만큼 할당 받을 수 있어 중규모 네트워크를 구성합니다.

    IP 주소 구조
    B class에서 IP주소의 구성은 32bit중에서 16bit가 네트워크 주소가 되고 나머지 16bit가 호스트 주소가 됩니다. 그리고 네트워크 주소의 최상위 비트는 항상 1으로 고정되어야 하고 그 다음 비트는 0으로 고정 되어있습니다.

    IP 주소 범위

    network address : 128.0 ~ 195.255

    host address : 0.0 ~ 255.255

    IP address : 128.0.0.0 ~ 195.255.255.255

    IP 주소가 범위에 들어가게 되면 B class를 이용할 수 있습니다.

    B 클래스 네트워크 수 : 2^14
    B 클래스 호스트 IP 수 : 2^16 - 2
    (모두 0으로 설정되어 있는 주소는 네트워크 주소이므로 하나 뺴주고 브로드 캐스트에 사용되는 주소를 하나 빼주어야 하므로 2개를 빼야합니다.)


    C Class


    용도 : 호스트를 약 2^8 만큼 할당 받을 수 있어 소규모 네트워크를 구성합니다.

    IP 주소 구조
    C class에서 IP주소의 구성은 32bit중에서 24bit가 네트워크 주소가 되고 나머지 8bit가 호스트 주소가 됩니다. 그리고 네트워크 주소의 최상위 비트는 항상 1으로 고정되어야 하고 그 다음 비트는 1,0으로 고정 되어있습니다.

    IP 주소 범위

    network address : 192.0.0 ~ 223.255.255

    host address : 0 ~ 255

    IP address : 192.0.0.0 ~ 223.255.255.255

    IP 주소가 범위에 들어가게 되면 C class를 이용할 수 있습니다.

    C 클래스 네트워크 수 : 2^21
    C 클래스 호스트 IP 수 : 2^8 - 2
    (모두 0으로 설정되어 있는 주소는 네트워크 주소이므로 하나 뺴주고 브로드 캐스트에 사용되는 주소를 하나 빼주어야 하므로 2개를 빼야합니다.)


    D Class


    용도 : 멀티 캐스트 주소

    IP 주소 구조
    D class에서 IP주소의 구성은 32bit가 모두 멀티 캐스틀 위한 주소들입니다.첫번째 octet에서는 최상위 비트가 1로 고정되어 있고 다음 비트가 1,1,0으로 고정이 되어 있습니다.

    IP 주소 범위

    IP address : 224.0.0.0 ~ 239.255.255.255

    IP 주소가 범위에 들어가게 되면 멀티 캐스트를 이용할 수 있습니다.


    E Class


    용도 : 호스트들을 할당하는 용도가 아닌 연구용으로 사용되는 class입니다.

    IP 주소 구조
    E class에서 IP주소의 구성은 32bit가 모두 연구용으로 사용되는 주소들입니다. 일반적으로 웹상에서 접속이 불가한 IP들 입니다. 첫번째 octet에서는 최상위 비트가 1로 고정되어 있고 다음 비트가 1,1,1으로 고정 되어있습니다.

    IP 주소 범위

    IP address : 240.0.0.0 ~ 225.255.255.255


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    선린인터넷고등학교 정보보호과

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