네트워크 - TCP/IP 모델 3계층 Internet Layer (인터넷층)

 

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IPv4 Address

- 총 32개의 bit로 구성이 되어 있으며 8bit로 1개의 옥텟을 표현합니다.

- IPv4의 경우 옥탯 4개로 구성되어 있습니다.

- bit의 연산은 2진수로 진행됩니다.("1" = 사용함, "0" = 사용 안 함)

- LAN(근거리 통신망)이 되기 위한 조건: 케이블 연결, 같은 IP주소 대역대 사용

- Network-ID(소속)와 Host-ID(식별자)로 이루어져 있습니다. (ex. 박(소속) / 윤지(식별자))

- 소속 = 내가 속한 Network의 주소, 식별자 = 해당 Network에서 나를 구분하는 주소

 

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IPv4의 주소 범위

- 32bit = 2^32 = 4,294,967,296 -> 약 43억 개의 주소를 표현할 수 있습니다.

- 0000 0000 . 0000 0000 . 0000 0000 . 0000 0000 [ 0 . 0 . 0 . 0 ] -> 최솟값

- 1111 1111 . 1111 1111 . 1111 1111 . 1111 1111 [ 1 . 1 . 1 . 1 ] -> 최댓값

 

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IPv4 Classful 방식

- 초기 IPv4의 경우 Classful형식을 사용합니다. 현재는 Classless방식을 사용합니다.

- 따로 명시하지 않아도 Net-ID와 Host-ID를 구분할 수 있습니다.

- 주소의 낭비가 발생하여 현재는 사용하지 않는 방식입니다.

 

 

[ A Class ]

전체 IPv4 범위 중 약 50%를 예약하고 있습니다 -> 규모가 엄청 큰 조직에 할당합니다.

- 첫 번째 옥탯의 첫 번째 bit가 "0"으로 고정되어 있습니다.
  "0"000 0000 -> [   0  ]
  "0"111 1111 -> [ 127 ]

- IP주소의 첫 번째 옥텟의 주소 값이 0 ~ 127 사이의 주소 값은 A Class입니다.

      Net-ID         Host-ID ( 2^24 = 16,777,216 )
  |--------------|-----------------------------------------|
  [ 0xxx  xxxx  . xxxx   xxxx . xxxx  xxxx  .  xxxx  xxxx ]
  [ 1111 1111 . 0000 0000 . 0000 0000 . 0000 0000  ] <- 서브넷 마스크

- A Class의 제외주소
  0.0.0.0: All-Network주소, 모든 IPv4주소를 포함하는 주소 값으로 사용합니다.
  127.x.x.x: Loopback주소, System내부적으로 사용하는 주소 값입니다.
  10.x.x.x: A Class 사설 IP주소 대역입니다(외부와 통신이 불가능한 IP주소 대역)

 

* 공인 IP, 사설 IP
- 공인 IP: 외부 통신이 가능한 주소(전체 네트워크에서 유일, 중복 불가)
- 사설 IP: 외부통신이 불가능한 주소(서로 다른 네트워크에서 중복 사용이 가능한 주소)

 

* Subnetmask(서브넷마스크)

- Network-ID를 구분하는 역할을 합니다.

- Subnetmask값이 1일 경우 (Network-ID), 값이 0일 경우 (Host-ID)

- "1"과 "0"이 혼합되어 사용되지 않습니다. 반드시 연속적인 구조입니다.

 

* 제외 주소

- IPv4주소 체계에서 미리 사용용도가 정의되어 있는 예약 주소입니다.

- 예약 주소로 지정된 IP는 Host에게 할당이 불가능합니다.

 

 

[ B Class ]

전체 IPv4 범위 중 약 25%를 예약하고 있습니다 -> 중간 규모 조직에 할당합니다.

- 첫 번째 옥텟의 첫 번째 bit, 두 번째 bit가 "10"으로 고정되어 있습니다.
  "10"00 0000 --> [ 128 ]
  "10"11 1111 --> [ 191 ]

- IP주소의 첫 번째 옥탯의 주소 값이 128 ~ 191사이의 주소 값은 B Class입니다.

               Net-ID             Host-ID ( 2^16 = 65,536 )
  |----------------------------|---------------------------|
  [ 0xxx  xxxx  . xxxx   xxxx . xxxx  xxxx  .  xxxx  xxxx ]
  [ 1111 1111 . 1111 1111 . 0000 0000 . 0000 0000  ] <- 서브넷 마스크

- Net-ID의 경우 첫 번째, 두 번째 bit가 "10"으로 고정되어 있고 나머지가 변하는 수입니다.

- 2^14 = 16,384개의 Network에 각 IP주소를 65,536개씩 부여가 가능한 Class입니다.

- 제외 주소를 뺀 B Class에서 사용가능한 Network의 수는 16,382개입니다.

- B Class의 제외주소
  169.254.x.x: APIPA주소(자동 개인 주소 지정: DHCP 서버의 문제 발생 시 운영체제 스스로 부여하는 주소 값)
  172.16.x.x: B Class 사설 IP주소 대역

 

 

[ C Class ]

전체 IPv4 범위 중 약 12.5%를 예약하고 있습니다 -> 소규모 조직에 할당합니다.

- 첫 번째 옥텟의 첫 번째 bit, 두 번째 bit, 세 번째 bit가 "110"으로 고정되어 있습니다.
  "110"0 0000 --> [ 192 ]
  "110"1 1111 --> [ 223 ]

- IP주소의 첫 번째 옥탯의 주소 값이 192 ~ 223사이의 주소 값은 C Class입니다.

             Net-ID                        Host-ID ( 2^8 = 256 )
  |------------------------------------------|-------------|
  [ 0xxx  xxxx  . xxxx   xxxx . xxxx  xxxx  .  xxxx  xxxx ]
  [ 1111 1111 . 1111 1111 . 1111 1111 . 0000 0000  ] <- 서브넷 마스크

- Net-ID의 경우 첫 번째, 두 번째, 세 번째 bit가 "110"으로 고정되고 나머지가 변하는 수입니다.

- 2^21 = 2,097,152개의 Network를 갖습니다.(C Class IP주소를 부여받을 수 있는 회사의 수)

- 총 2,097,152개의 Network에 각 IP주소를 256개씩 부여가 가능한 Class입니다.

- C Class 제외 주소
  192.168.x.x: C Class 사설 IP주소 대역

 

 

[ D Class ]

Multicast를 위한 주소로 예약합니다.

- 첫 번째, 두 번째, 세 번째, 네 번째 bit가 "1110"으로 고정되어 있습니다.
  "1110" 0000 --> [ 224 ]
  "1110" 1111 --> [ 239 ]

-IP주소의 첫 번째 주소 값이 224 ~ 239사이의 IP주소는 D Class IP주소입니다.

  [ 1110 xxxx  . xxxx   xxxx . xxxx  xxxx  .  xxxx  xxxx ]
  [ 1111 1111 . 1111 1111 . 1111 1111 . 1111 1111  ] <- 서브넷 마스크

* 서브넷 마스크가 255.255.255.255일 경우 IP주소를 하나씩 할당하여 사용합니다.

 

 

[ E Class ]

실험용 주소로 예약합니다.

- 첫 번째, 두 번째, 세 번째, 네 번째 bit가 "1111"로 고정되어 있습니다.
  "1111" 0000 --> [ 240 ]
  "1111" 1111 --> [ 255 ]

- IP주소의 첫 번째 주소 값이 240 ~ 255사이의 IP주소는 E Class IP주소입니다.

- 255.255.255.255 Global Broadcast 통신 시 사용되는 주소입니다.

- Global Broadcast를 제외한 나머지는 전부 실험용으로 예약합니다.