IP주소, 서브네팅, 공인 IP, 사설 IP

[IT 엔지니어를 위한 네트워크 입문] 을 읽고 작성한 글입니다.

3.3 IP 주소

OSI 7계층에서 주소를 갖는 계층은 2, 3계층이다. IP주소를 포함한 다른 프로토콜 스택의 3게층 주소는 다음과 같은 특징이 있다.

1. 사용자가 변경 가능한 논리 구조
2. 주소에 레벨 존재. 그룹을 의미하는 네트워크 주소와 호스트 주소로 나뉨

3.3.1 IP 주소 체계

• 우리가 흔히 사용하는 IP 주소는 32비트인 IPv4
• IPv6는 128비트 
• IPv4에서 4개의 옥텟(Octet)이라고 부름. 8비트 단위로 나누고 각 옥텟은 "."으로 구분

192.168.0.1

= 11000000.10101000.00000000.00000001

• 네트워크 주소와 호스트 주소로 나뉨
  • 네트워크 주소는 호스트들을 모은 네트워크를 지칭. 네트워크 주소가 동일한 네트워크를 로컬 네트워크라고 함
  • 호스트 주소는 하나의 네트워크 내에 존재하는 호스트를 구분하기 위한 주소
• 필요한 호스트 IP 개수에 따라 네트워크 크기를 다르게 할당할 수 있는 클래스 개념을 도입
  • A 클래스: 약 1600만개
  • B 클래스: 약 6만 5천개
  • C 클래스: 약 250개

클래스앞선 비트시작주소끝주소해당 사이더 블록

클래스 A	0	0.0.0.0	127.255.255.255	/8
클래스 B	10	128.0.0.0	191.255.255.255	/16
클래스 C	110	192.0.0.0	223.255.255.255	/24
클래스 D (멀티캐스트)	1110	224.0.0.0	239.255.255.255	NA
클래스 E (예약됨)	1111	240.0.0.0	255.255.255.255	NA

3.3.2 클래스풀과 클래스리스 

IP 주소 부족과 낭비 문제를 해결하기 위해 3가지 방법이 등장.

1. CIDR (Classless Inter-Domain Routing) 기반의 주소 체계
   • / 접두어(CIDR 표기법) 사용 (예: /22, /28 등)
2. NAT와 사설 IP 주소
3. IPv6

클래스리스 네트워크에서는 별도로 네트워크와 호스트 주소를 나누는 구분자를 사용해야하는데 이 구분자를 서브넷 마스크(Subnet Mask)라고 한다.

3.3.3 서브네팅

클래스의 기준을 무시하고 네트워크-호스트 구분 기준을 사용자가 정해 원래 클래스풀 단위의 네트워크보다 더 쪼개 사용하는 것을 서브네팅이라고 한다. 

3.3.4 공인 IP와 사설 IP

• 인터넷에 접속하려면 IP 주소가 있어야 하고 이 IP는 전 세계에서 유일해야 하는 식별자이다. 이를 공인 IP라고 한다.
• 하지만, 인터넷에 연결하지 않고 개인적으로 네트워크를 구성한다면 공인 IP 주소를 할당받지 않고도 네트워크를 구축할 수 있다. 이때 사용하는 네트워크를 사설 IP라고 한다.

 

• 인터넷에 접속하지 않거나 NAT 기술을 사용할 경우에는 사설 IP 주소를 사용할 수 있다. 
• 사설 IP를 사용하면 인터넷에 직접 접속하지 못하지만 IP를 변환해주는 NAT 장비에서 공인 IP로 변경한 후에는 인터넷 접속이 가능하다. 
• 가정에서 많이 사용하는 공유기가 NAT 장비의 역할을 한다. 

• C에서 A로 20.0.0.20으로 접속을 시도하면 같은 대역으로 인식하고 C 범위 내에서 브로드캐스트를 진행해 실제로 A와 정상적인 통신이 불가능하다. 
• 반면 B에서는 A로 정상적으로 통신이 가능하다.