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인터넷 프로토콜과 주소 체계

rabbit-jun 2025. 3. 31. 13:32

인터넷 프로토콜과 주소 체계

1. IP주소 또는 인터넷 도메인

  • IP 주소체계: 컴퓨터가 인식할 수 있는 주소 체계
  • 인터넷 도메인: 사람이 인식할 수 있는 주소 체계

IP 주소, 인터넷 도메인은 컴퓨터마다 유일하게 배정되며, 인터넷 계층인 IP에서 정의 및 처리

2. 인터넷 주소 관리 기관

  • IANA( Internet Assigned Numbers Authority ): 전 세계적으로 IP 주소, 도메인 이름, 프로토콜 번호 등을 중앙에서 관리하는 기구
  • APNIC( Asia-Pacific Network Information Centre ): 아시아·태평양 지역의 IP 주소 및 AS( Autonomous System ) 번호 할당을 담당 (IANA로부터 자원을 받아 지역별로 배분)
  • NIDA( National Internet Development Agency of Korea ): 우리나라의 인터넷 주소 자원을 관리 ( APNIC로부터 자원을 받아 지역별로 배분)
    • 국내에서 인터넷 도메인을 등록하려면 NIDA의 KRNIC(Korea Network Information Center)에서 주소를 할당 받아야 함

3. DNS 와 URL

  • DNS (Domain Name System)
    • 인터넷 도메인명과 IP주소를 대응시켜 주는 대규모의 분산 시스템
    • 주로 인터넷에서 사용
    • 사람이 기억하기 어려운 IP주소를 이해하기 쉬운 도메인으로 변환하거나 그 반대의 변환을 수행
      • 인터넷 도메인명을 IP주소로 변환해 주는 프로토콜이 여기에 해당
  • URL (Uniform Resource Locator)
    • 인터넷에서 자원의 위치를 통일적으로 표현하는 주소
    • 웹 브라우저에 URL을 입력하면 그 URL이 가리키는 웹 서버에 있는 하이퍼미디어 문서를 불러올 수 있음

인터넷 계층별 프로토콜

1. IP (Inter_net_ Protocol)

  • 인터넷 계층에서 가장 중요한 프로토콜
  • 인터넷을 이용해 발신지에서 목적지까지 데이터그램을 전송할 수 있도록 라우팅 기능을 수행
  • 오류와 상황 보고, 경로를 제어하는 정보 전달 기능 등은 포함되어 있지 않음
  • IP와 함께 작동하는 주요 프로토콜들: ARP( Address Resolution Protocol ),RARP( Reverse Address Resolution Protocol ),ICMP( Internet Control Message Protocol ),IGMP( Internet Group Management Protocol ), RARP는 요즘은 잘 안씀
  • 경로 설정과 주소 지정, 비접속형 등의 특성을 가짐
  • 버전은 IPv4와 IPv6가 있음(제어판 -> 네트워크 및 인터넷 -> 네트워크 편집 -> 인터넷 프로토콜 버전 4 또는 6 의 속성을 보면 내 pc의ip주소를 볼 수 있다)

2. IPv4

  • 전 세계 모든 컴퓨터에 부여된 고유의 식별 주소
  • 차세대 버전으로 IPv6가 있으며, 보통 IP주소는 IPv4를 지칭
  • 2진수 32비트로 구성하며 8비트마다 점을 찍어서 표현하고 이를 10진수로 바꿔서 이해한다.(8비트의 모음을 옥텟이라 한다)

모든 IP는 네트워크(소속) ID와 호스트(소속 안에서의 번호)로 구성

3. IPv4의 구성

  • 네트워크와 호스트
  • 네트워크: 같은 네트워크에 속한 컴퓨터를 구분하는 영역
    • 어느 네트워크에 있는지 확인하기 위한 내용
  • 호스트: 해당 네트워크 안에서 특정 컴퓨터를 구분
    • 네트워크 안의 어느 컴퓨터인지 알기 위한 내용

4. A Class

5. B Class

6. C Class

IP주소 Class

  • IP주소를 보고 네트워크 부분 과 호스트 부분을 나누는 약속을 정한 규칙
  • A,B,C,D,E로 구분됨 (주로 A,B,C가 사용되며 D는 방송국 ,E는 연구 혹은 예비용 주소)
  • 네트워크의 크기와 하나의 네트워크가 호스트를 몇 개까지 가질 수 있는가를 알 수 있다.
    • 호스트가 많으면 그만큼 많은 컴퓨터를 연결 할 수 있다

1. A Class (국가, 시 단위)

  • 하나의 네트워크가 가질 수 있는 호스트 수가 가장 많은 클래스
  • 32개의 이진수 중 맨 앞의 수가 항상 0으로 시작
    • ex)0xxx xxxx. xxxx xxxx. xxxx xxxx. xxxx xxxx
  • A class의 범위는 0000 0000. 0000 0000. 0000 0000. 0000 0000 ~ 0111 1110. 1111 1111. 1111 1111. 1111 1111 , 즉 0.0.0.0부터 126.255.255.255 까지
    • 예외 3가지와 하나의 숫자 : Network ID, Gateway, BroadCast, 127(내 컴퓨터 자체를 의미한다, 127.0.0.1 =localhost)
    • 네트워크 부분 : 8비트(1옥텟)
    • 호스트 부분: 24비트(3옥텟)
  • 하나의 클래스 A가 가질 수 있는 호스트의 수: $ 2^{24} - 3 $ , 즉 $ 2^{24} - 3 $ 만큼 컴퓨터를 연결 가능

2. B Class (학교, 회사 단위)

  • 32개의 이진수 중에서 앞의 수가 항상 10으로 시작
    • ex)10xx xxxx. xxxx xxxx. xxxx xxxx. xxxx xxxx
  • B Class의 범위는 1000 0000. 0000 0000. 0000 0000. 0000 0000 ~ 1011 1111. 1111 1111. 1111 1111. 1111 1111 , 즉 128.0.0.0 부터 191.255.255.255까지
    • 예외 3가지: Network ID, Gateway, BroadCast
    • 네트워크 부분 16비트(2옥텟)
    • 호스트 부분 16비트(2옥텟)
  • 하나의 클래스 B가 가질 수 있는 호스트의 수: $ 2^{16} -3 $, 즉 $ 2^{16} - 3 $ 만큼 컴퓨터를 연결 가능

3. C Class (하나의 교실, 한 가구 단위)

  • 32개의 이진수 중 맨 앞의 수가 항상 110으로 시작
    • ex)110x xxxx. xxxx xxxx. xxxx xxxx. xxxx xxxx
  • C Class의 범위는 1100 0000. 0000 0000. 0000 0000. 0000 0000 ~ 1101 1111. 1111 1111. 1111 1111. 1111 1111 , 즉 192.0.0.0 부터 223.255.255.255까지
    • 예외 3가지: Network ID, Gateway, BroadCast
    • 네트워크 부분 24비트(3옥텟)
    • 호스트 부분 8비트(1옥텟)
  • 하나의 클래스 C가 가질 수 있는 호스트의 수: $ 2^{8} -3 $, 즉 $ 2^{8} - 3 $ 만큼 컴퓨터를 연결 가능

4. IPv4 Class 정리

예시

IP주소 클래스 네트워크 부분 호스트 부분
10.3.4.3 A 10.0.0.0 3.4.3
132.12.11.4 B 132.12.0.0 11.4
203.10.1.1 C 203.10.1.0 1

예외IP

1. 네트워크ID

  • 해당 IP의 네트워크 부분을 부르기 위한 용도

  • 사용가능한 호스트 부분 중 가장 첫 번째인 0을 사용

  • 예시

    IP주소 클래스 네트워크 부분 호스트 부분 네트워크 아이디
    192.168.1.5 C 192.168.1.0 5 192.168.1.0
    132.12.11.4 B 132.12.0.0 11.4 132.12.11.0
    10.3.4.3 A 10.0.0.0 3.4.3 10.3.4.0

2. Gateway

  • 다른 네트워크로 나갈 때 문의 역할을 하는 IP주소

  • 보통 사용가능 한 호스트 부분 중 1을 주로 사용

    • 사용자가 설정해서 254로 할 수 도 있긴 함

  • 예시

    IP주소 클래스 네트워크 부분 호스트 부분 게이트웨이용 IP
    203.240.100.111 C 203.240.100.0 111 203.240.100.1 (또는 203.240.100.254)
    132.12.11.4 B 132.12.0.0 11.4 132.12.11.1 (또는 132.12.11.254)
    10.3.4.3 A 10.0.0.0 3.4.3 10.3.4.1 (또는 10.3.4.254)

3.BroadCast

  • 같은 네트워크에 연결된 장비들에게 모두 전송하기 위한 브로드캐스트용 IP
  • 사용가능한 호스트 부분에서 가장 마지막 숫자(255)를 사용

예시

IP주소 클래스 네트워크 부분 호스트 부분 broadcast용 IP
203.240.100.111 C 203.240.100.0 111 203.240.100.255
132.12.11.4 B 132.12.0.0 11.4 132.12.11.255
10.3.4.3 A 10.0.0.0 3.4.3 10.3.4.255

질문

1. 다른 곳에서는 $ 2^{n} - 3 $ 가 아니라 $ 2^{n} - 2$ 라는 데요?

- 게이트 웨이를 쓰지 않는, 즉 내부에서 통신할 때는 -2가 맞으나 실질적으로 외부와 연결할 때는 -3이 맞다

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