[네트워크] 4. IP주소

[1. ARP]

1. ARP(Address Resolution Protocol)

 - IP주소로부터 MAC주소의 다리 역할을 하는 프로토콜

 - 논리적 주소와 물리적 주소를 변환시키는 역할

 

2. ARP & RARP

(1) ARP : IP주소(논리적, 가상 주소) → MAC주소(물리적, 실제 주소)

(2) RARP : MAC주소(물리적, 실제 주소) → IP주소(논리적, 가상 주소)

 

3. ARP주소를 찾는 과정

장치 A에서 ARP Request broadcast를 통해 찾고자 하는 IP주소에 해당하는 MAC주소를 탐색하면, 해당 주소와 일치하는 장치가 ARP Reply unicast를 통해 MAC주소를 반환하는 과정을 거쳐 IP주소에 맞는 MAC주소를 찾는다.

 - broadcast : 송신 호스트가 전송한 데이터가 네트워크에 연결된 모든 호스트에 전송되는 방식

 - unicast : 고유 주소로 식별된 하나의 네트워크 목적지에 1:1로 데이터를 전송하는 방식

 

[2. 홉 바이 홉 통신]

1. Hop by Hop : IP주소를 통해 통신하는 과정

 - 통신망에서 각 패킷이 여러 개의 라우터를 건너가는 모습을 비유적으로 표현한 것

 - 수많은 서브 네트워크 안에 있는 라우터의 라우팅 테이블 IP를 기반으로 패킷을 전달하는 과정을 거쳐 라우팅을 수행하며 최종 목적지까지 패킷 전달

 - 라우팅 : IP주소를 찾아가는 과정

 - 라우팅 테이블 : 송신지에서 수신지까지 도달하기 위해 사용, 라우터에 들어가 있는 목적지 정보들과 그 목적지로 가기 위한 방법이 들어 있는 리스트를 뜻함, 라우팅 테이블에는 게이트웨이와 모든 목적지에 도달하기 위해 거쳐야 할 다음 라우터의 정보를 가지고 있음

 - 게이트웨이 : 서로 다른 통신망과 프로토콜을 사용하는 네트워크 간의 통신을 가능하게 하는 컴퓨터 혹은 소프트웨어, 인터넷에 접속하기 위해 수 많은 톨게이트인 게이트웨이를 거쳐야 하며 게이트웨이는 서로 다른 네트워크 상의 통신 프로토콜을 변환해주는 역할

 

[3. IP 주소 체계]

1. IPv4 : 32비트를 8비트 단위로 점을 찍어 표기, 가장 많이 쓰이는 주소 체계 

2. IPv6 : 64비트를 16비트 단위로 점을 찍어 표기

3. 클래스 기반 할당 방식

 - IP주소 체계는 A, B, C, D 그리고 E 이 다섯 개의 클래스로 구분하는 클래스 기반 할당 방식을 사용

 - A, B, C : 일대일 통신으로 사용

 - D : 멀티캐스트 통신으로 사용

 - E : 앞으로 사용할 예비용으로 사용

 - 클래스의 범위

위와 같은 방식은 사용하는 주소보다 버리는 주소가 많아 대안(DHCP, IPv6, NAT)이 있음

4. DHCP : IP주소 및 기타 통신 매개변수를 자동으로 할당하기 위한 네트워크 관리 프로토콜, 인터넷에 접속할 때마다 자동으로 IP주소 할당됨

5. NAT : 패킷이 라우팅 장치를 통해 전송되는 동안 패킷의 IP주소 정보를 수정하여 다른 주소로 매핑하는 방법, 사설 IP와 공인 IP로 나눠 많은 주소를 처리

  - 공유기와 NAT : NAT를 쓰는 이유는 주로 여러 대의 호스트가 하나의 공인 IP주소를 사용하여 인터넷에 접속하기 위함, 이것이 가능한 이유는 인터넷 공유기에 NAT기능이 탑재되어 있기 때문

 - NAT를 이용한 보안 : NAT이용시 내부 네트워크에서 사용하는 IP주소를 다르게 유지할 수 있기 때문에 내부 네트워크에 대한 어느 정도의 보안이 가능해짐

 - NAT의 단점 : 여러 명이 동시에 인터넷을 접속하므로 속도가 느려질 수 있음