- IP 주소의 기능
- 네트워크 인터페이스 식별
- 라우팅
- 장비별 IP 주소의 수
- 네트워크 계층에서 데이터를 받을 수 있는 모든 장비에는 IP주소(네트워크 인터페이스별로 하나)가 적어도 하나씩 있다.
- 라우터나 다중 인터페이스 방식으로 구성될 경우 하나 이상의 IP 주소를 가질 수 있다.
- 리피터(repeater), 브리지(bridge), 스위치(switch) 같은 하위 수준 네트워크 연결 장비는 2계층 주소에 근거하여 트래픽을 통과시키기 때문에 IP 주소가 없어도됨
- 주소의 유일성과 네트워크의 한정성
- 단일 인터네트워크에서 각 IP 주소는 유일해야 함
- IP 주소와 데이터 링크 계층 주소 비교
- 사설/공중 IP 네트워크 주소
- 공중 네트워크에서 여러 기관들이 서로 중복하는 주소를 사용하지 않도록 하기 위해 공인 IP 등록/관리 기관을 만듦
- IP 주소 설정과 주소지정 유형
- 주소 설정은 정적 또는 동적 설정으로 구성될 수 있다.
- 대형 네트워크에서 동적 설정 관리를 위한 프로토콜로 BOOTP와 DHCP가 있음
- 주소지정 방법은 유니캐스트, 멀티캐스트, 브로드캐스트를 지원
IP 주소 크기, 주소 공간, 표기법
- IP 주소 크기와 2진 표기법
- 간단히 표현하면 IP 주소는 단지 32비트 이진수다.
- IP 주소 부점 10진 표기법 (dotted decimal notation)
- IP 주소는 일반적으로 8비트 옥텟을 10진수로 변환하고 마침표(.)로 구분한 형태료 표현
- IP 주소의 최소값은 0.0.0.0 이고 최대값은 255.255.255.255 이다.
- IP 주소 공간
- IP 주소의 크기는 32비트이나 IP 주소의 구조와 할당 방법때문에 이 전체 공간의 모든 주소를 실제로 사용할 수 있는 것은 아님
- 맨 처음 옥텟이 127로 시작하는 모든 IP 주소는 루프백(llpback)주소로 예약 됨
- 클래스 비사용 도메인 간 라우팅(CIDR, Classless Inter-Domain Routing), 슈퍼네팅, NAT와 같은 기술은 기존 인터넷 IP 주소 공간을 좀 더 효율적으로 활용하기 위해 설계됨.
IP 기본 주소 구조와 주요 구성요소
- 네트워크 ID와 호스트 ID
- 32비트가 내부적으로 두 개의 구성 요소를 가진 구조로 돼 있음
- 네트워크 식별자(네트워크 ID)
- 맨 왼쪽 비트에서 부터 시작하는 특정 수의 비트
- 네트워크 접두사(network prefix) 또는 접두사(prefix)라고 부르기도 함
- 호스트 식별자(호스트 ID)
- 나머지 비트는 네트워크 호스트를 식별하는 데 쓰임
- IP 주소에 포함된 네트워크 ID는 라우터가 IP 데이터그램을 라우팅하는 데 쓰임
- 라우터는 IP 주소의 네트워크 부분을 본 뒤 목적지 IP 주소가 출발지 IP 주소와 동일 네트워크에 있는지 판단
- 네트워크 ID와 호스트 ID 구분 위치
- IP 주소의 경우 네트워크를 식별하는 데 쓰이는 비트와 호스트를 식별하는데 쓰이는 비트를 구분하는 지점이 고정돼 있지 않다.
- 호스트 ID 부분이 모두 1로 설정된 네트워크 ID는 그 네트워크로의 브로드캐스트 주소를 나타낸다.
IP 주소지정 범주와 IP 주소 부속물
- 네트워크 ID는 라우팅에 쓰이고 호스트 ID는 네트워크에서의 각 네트워크 인터페이스를 유일하게 식별하는 데 쓰인다.
- ID 구분 지점을 파악하려면 세 가지 IP 주소지정 방법인 클래스 단위, 서브넷, 클래스 비사용 방법을 알아야 한다.
- 전통적 (클래스 단위) 주소지정
- 세 가지 주요 주소 클래스인 A, B, C는 얼마나 많은 옥텟이 네트워크 ID와 호스트 ID에 할당됐는지로 구분된다.
- 예를 들어 클래스 C 주소는 24비트를 네트워크 ID에, 8비트를 호스트 ID에 할당함
- 서브넷을 이용하는 클래스 단위 주소지정
- 네트워크 ID와 호스트 ID의 두 단계가 아닌 세 단계로 분리함
- 클래스 A, B, C 호스트 ID의 일부 비트를 서브넷 식별자(서브넷 ID)로 이용, 여기서 네트워크 ID는 변하지 않음
- C클래스의 호스트 8비트를 3비트의 서브넷 ID와 5비트의 호스트 ID로 나눌수 있음
- 클래스 비사용 주소지정
- 클래스를 전혀 사용하지 않음
- 구분점은 네트워크 ID에 쓰이는 비트의 수(접두사 길이(prefix length)라고 부름)를 주소 뒤에 붙여서 표시
- 예로 227.82.157.177이 처음 27비트를 네트워크 ID로 사용하는 네트워크에 속한 IP라면 그 네트워크를 227.82.157.160/27로 표현할 수 있음
- 서브넷 마스크와 기본 게이트웨이
- 게이트웨이 식별자는 특정 장비에 대한 기본 라우팅 기능을 제공하는 라우터의 IP 주소다.
IP 주소의 수와 멀티호밍
- 호스트를 다중 인터페이스 구성으로 만드는 방법
- 두 개 이상의 인터페이스를 동일한 네트워크에 연결
- 동일한 네트워크 ID를 갖는 두개의 IP 주소
- 두 개 이상의 서로 다른 네트워크에 인터페이스를 연결
- 서로 다른 네트워크 ID를 가짐
- 서브넷을 사용할 경우에도 동일한 서브넷에 연결하는지, 서로 다른 서브넷에 연결하는지와 같은 구분을 할 수 있다.
- 멀티호밍(multihoming)
- 예를 들어 집에 두 대의 PC가 네트워크로 연결돼 있고 전화선이 하나 있다고 할 때, 한 컴퓨터가 인터넷 서비스 제공자(ISP, Internet Service Provider)와 전화 접속을 하고 마이크로소프트의 인터넷 연결 공유(ICS, Internet Connection Sharing)와 같은 소프트웨어를 실행하면 다른 컴퓨터도 인터넷에 접속 할 수 있다.
IP 주소 관리와 할당 방법과 기관
- 인터넷 할당 번호 관리기관(IANA, Internet Assigned Number Authority)
- IP 주소 할당
- 기타 중요 조정 작업(TCP/IP 프로토콜의 인자를 관리하는 등)을 수행
- 인터넷 이름/번호 할당기관(ICANN, Internet Corporation for Assigned Names and Numbers)
- IANA의 주소 할당 임무를 감독하며 DNS 네임 등록과 같은 다른 업무도 관리
- 대륙별 인터넷 레지스트리(RIR, Regional Internet registries)
- 오늘날 주소지정은 CIDR의 계층적 주소지정 방식을 사용하는 클래스 비사용 방법임
- IANA는 주소를 직접 할당하지 않음
- RIR에는 APNIC, ARIN, LACNIC, RIPE NCC가 있음
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