인터넷 계층에 IP주소를 쓴다고 했는데 IP주소란 뭔지 더 살펴보자.
1.ARP
ARP(Address Resolution Protocol)란 IP 주소로부터 MAC 주소를 구하는 IP와 MAC 주소의 다리 역할을 하는 프로토콜
컴퓨터와 컴퓨터 간의 통신은 흔히들 IP 주소 기반으로 통신한다고 알고 있지만 정확히 이야기하자면 IP 주소에서 ARP를 통해 MAC 주소를 찾아 MAC 주소를 기반으로 통신.ARP를 통해 가상 주소인 IP 주소를 실제 주소인 MAC 주소로 변환. 이와 반대로 RARP를 통해 실제 주소인 MAC 주소를 가상 주소인 IP 주소로 변환하기도 함.
장치A가 ARP Request브로드캐스트를 보내서 IP 주소인 120.70.80.3에 해당하는 MAC 주소를 찾는다. 그러고 나서 해당 주소에 맞는 장치 B가 ‘ARP reply 유니캐스트’를 통해 MAC 주소를 반환하는 과정을 거쳐 IP 주소에 맞는 MAC 주소를 찾게 됨.
- 브로드캐스트
송신 호스트가 전송한 데이터가 네트워크에 연결된 모든 호스트에 전송되는 방식- 유니캐스트
고유 주소로 식별된 하나의 네트워크 목적지에 1:1로 데이터를 전송하는 방식
2. 홉바이홉 통신
ip주소를 통해 통신하는 과정을 일컬음.
여기서 (hop)이란 뜻자체는 건너뛰는 모습을 의미. 이는 통신망에서 각 패킷이 여러 개의 라우터를 건너가는 모습을 비유적으로 표현한 것. 각각의 라우터에 있는 라우팅 테이블의 IP를 기반으로 패킷을 전달하고 다시 전달해나감.
(홉 바이 홉 통신방식)
즉, 통신 장치에 있는 ‘라우팅 테이블’의 IP를 통해 시작 주소부터 시작하여 다음 IP로 계속해서 이동하는 ‘라우팅’ 과정을 거쳐 패킷이 최종 목적지까지 도달하는 통신을 말함.
라우팅
IP주소를 찾아가는 과정
라우팅 테이블
라우팅 테이블(routing table)은 송신지에서 수신지까지 도달하기 위해 사용되며 라우터에 들어가 있는 목적지 정보들과 그 목적지로 가기 위한 방법이 들어 있는 리스트. 라우팅 테이블에는 게이트웨이와 모든 목적지에 대해 해당 목적지에 도달하기 위해 거쳐야 할 다음 라우터의 정보를 가짐.
게이트웨이
서로다른 통신망,프로토콜을 사용하는 네트워크간의 통신을 가능하게 하는 관문 역할을 하는 컴퓨터나 소프트웨어를 두루 일컫는 용어.
사용자는 인터넷에 접속하기 위해 수많은 톨게이트인 게이트웨이를 거쳐야 하며 게이트웨이는 서로 다른 네트워크상의 통신 프로토콜을 변환해주는 역할을 하기도함.
게이트웨이를 확인하는방법 = 라우팅 테이플을 통해 볼 수 있음. cmd창에서 netstat -r명령어를 통해 확인가능.
IPv4경로테이블, IPv6경로테이블이 있는데 이것이 라우팅테이블이며 게이트웨이 인터페이스 등이 나오는걸 볼 수 있음.
3. IP주소 체계
IP 주소는 IPv4와 IPv6로 나뉨. IPv4는 32비트를 8비트 단위로 점을 찍어 표기하며, 123.45.67.89 같은 방식으로 IP 주소를 나타냅니다. IPv6는 64비트를 16비트 단위로 점을 찍어 표기하며, 2001:db8::ff00:42:8329 같은 방식으로 IP 주소를 나타냄.
추세는 IPv6로 가고 있지만 현재 가장 많이 쓰이는 주소 체계는 IPv4이며 이후에 설명할 때도 IPv4를 기준으로 설명.
클래스 기반 할당 방식
IP 주소 체계는 과거를 거쳐 발전해오고 있으며 처음에는 A, B, C, D, E 다섯 개의 클래스로 구분하는 클래스 기반 할당 방식(CIDR)을 썼음. 앞에 있는 부분을 네트워크 주소, 그 뒤에 있는 부분을 컴퓨터에 부여하는 주소인 호스트 주소로 놓아서 사용.
클래스 A·B·C는 일대일 통신으로 사용되고 클래스 D는 멀티캐스트 통신, 클래스 E는 앞으로 사용할 예비용으로 쓰는 방식. 예를 들어 클래스 A의 경우 0.0.0.0부터 127.255.255.255까지 범위를 갖는다.
맨 왼쪽에 있는 비트를 ‘구분 비트’. 앞의 그림처럼 클래스 A의 경우 맨 왼쪽에 있는 비트가 0, 클래스 B는 10, 클래스 C는 110. 이를 통해 클래스 간의 IP가 나눠진다. 클래스 A에서 가질 수 있는 IP 범위는00000000.00000000.00000000.00000000~01111111.11111111.11111111.11111111. 이를 십진수로 표현하면 0.0.0.0~127.255.255.255. 다른 네트워크도 이런 식의 주소 범위를 가진다고 생각하면 됨.
또한, 네트워크의 첫 번째 주소는 네트워크 주소로 사용되고 가장 마지막 주소는 브로드캐스트용 주소로 네트워크에 속해 있는 모든 컴퓨터에 데이터를 보낼 때 사용됨.
DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)
IP주소 및 기타 통신 매게변수를 자동으로 할당하기 위한 네트워크 관리 프로토콜.
IP 주소를 수동으로 설정할 필요없이 인터넷에 접속할때마다 자동으로 IP주소를 할당. 많은 라우터,게이트웨이 장비에 DHCP 기능 O , 대부분의 가정용 네트워크에서 IP주소를 할당.
NAT(Network Address Translation)
패킷이 라우팅장치를 통해 전송되는 동안 패킷의 IP주소 정보를 수정하여 IP주소를 다른 주소로 매핑하는 방법. IPv4주소 체계만으로는 많은 주소들을 감당하지 못하는 단점 -> NAT로 공인 IP와 사설 IP로 나눠서 많은 주소를 처리. NAT를 가능하게 하는 소프트웨어는 ICS, RRAS,Net fillter등 이 있다.
홍철팀장 가영대리는 다른 IP를 가지고있는데 이를 사설 IP라 함. NAT장치를 통해 하나의 공인IP인 121.165.151.200으로 다른 IP를 가지는것처럼 인터넷을 사용할 수 있음. 처럼 NAT 장치를 통해 사설 IP를 공인 IP로 변환하거나 공인 IP를 사설 IP로 변환하는 데 쓰임.
공유기와 NAT
NAT 를 쓰는이유 = 여러대의 호스트가 하나의 공인IP주스롤 사용하여 인터넷에 접속하기 위함. 예를들어 인터넷 회선 하나를 개통하고 공유기를 달아 여러PC에 연결하여 사용 할 수 있는데 NAT기능이 탑재되어있기때문 .
NAT를 이용한 보안과 단점
-보안 : 내부네트워크에서 사용되는 IP주소와 외부에 드러나는 IP주소를 다르게 유지할 수 있기때문에 어느정도 보안 O
-단점 : 여러명이 동시에 접속하기에 실제로 접속하는 호스트 숫자에 따라 속도는 반비례 할 수 있단 단점.
4. IP주소를 이용한 위치 정보
IP주소는 인터넷에 사용하는 네트워크주소이기때문에 동 또는 구까지 위치추적 가능 .
