네트워크 - IP Addressing

2020-12-14

컴퓨터 네트워크

컴퓨터 네트워크를 공부하면서 정리를 한 내용들 입니다.

-참고 K-mooc 부산 대학교 유영환 교수님 : 컴퓨터 네트워크 강의

Introduction to IP Address

우리가 많이 사용하고 있는 IPv4의 길이는 32 bit로 되어 있습니다.

각각의 호스트와 라우터의 인터페이스에는 32 bit 짜리 IP 주소를 부여합니다.

인터페이스 : 호스트/라우터와 물리적 물리적인 링크를 연결해주는 랜카드 같은 것

각각의 호스트가 인터페이스 카드를 가지면 하나씩 주소를 할당 할 수 있습니다.

반대편의 라우터의 경우에는 보통 multiple, 복수 개의 인터페이스를 갖게 되는데,

각각의 인터페이스에 서로 다른 IP 주소를 갖게 됩니다.

실제 각 인터페이스에 부여 되는 주소는 그림과 같은 형태 입니다.

1과 0으로 이루어져 있는 32 bit 주소를 8 bit 단위로 나누어서

223.1.1.1의 식으로 기억 하는 것입니다.

Hierarchical Addressing

IP 주소는 마구잡이로 부여되는 것이 아니라 규칙성에 의해 부여 됩니다.

그렇게 계층화 되어 있음으로 인해서 전체 IP 주소는 다음과 같이 구성 됩니다.

1.0.0.0, 2.0.0.0으로 시작 되는 주소나 255.0.0.0을 쓰는 주소처럼

전 세계에서 네트워크를 관리하는 기관(ICANN)에서 각각의 기관에

주소를 하나씩 할당 해 주면 그 할당 기관 내에서는 자신의 네트워크를

다시 분할 해서 하나 하나 관리를 할 수 있는 계층화 된 IP 주소 형태를 가지게 됩니다.

IP Address Class

인터넷이 처음에는 국가 기관이었지만,

국가에서 통신망을 관리한다는 것이 일반 시민들의 자유 등을 침해 할 우려로 인해

점점 민간화 되면서 ICANN(Internet Corporation for Assigned Names and Numbers)라는

기관에서 각국의 네트워크 주소를 부여하거나 인터넷을 관리하는 역할을 하게 됩니다.

ICANN에서는 주소 부여와 함께 DNS, Domain Name System을 관리하는 역할을 합니다.

그렇게 해서 인터넷에서 사용하는 주소는 class A,B,C 부여 되는 주소는 그림과 같이 나뉩니다.

class D,E는 실제로 네트워크에 할당하는 주소가 아니라 데이터를 multicast한다거나,

anycast를 지원 하기 위해서 사용합니다.

class A,B,C의 공통적인 부분은 전체 주소가 네트워크 파트와 호스트 파트로 나뉜다는 것입니다.

네트워크 ID는 그 네트워크 집단 전체, 호스트 집단 전체를 대표하는 ID가 되고,

호스트 ID는 네트워크 집단을 관리하는 관리자가 그 안에서

각각의 컴퓨터들한테 할당 하는 ID라는 것 입니다.

그래서 class A,B,C를 구별하는 방법은 총 32 bit 중에

첫 번째 bit와 두 번째 bit, 세 번째 bit를 보고 구별 할 수 있는데

첫 번째 bit가 0이라면 class A 주소,
첫 번째 bit가 1이고, 두 번째 bit가 0이라면 class B 주소
첫 번째 bit가 1이고 두 번째 bit가 1이고 세 번째 bit가 0이면 class C 주소

이렇게 판단을 합니다.

Class A,B,C의 차이

class A 같은 경우에는 앞에 총 8 bit가 네트워크 ID로 사용되고,

뒤의 부분 24 bit는 호스트 ID로 사용 됩니다.

class B 같은 경우에는 앞의 2 bit 포함 해서 16 bit가 네트워크 ID,

나머지 16 bit가 호스트 ID 입니다.

class C 같은 경우에는 앞의 3 bit 포함 해서 24 bit가 네트워크 ID,

나머지 8 bit가 호스트 ID 입니다.

이렇게 되면 앞의 8 bit가 될 수 있는 숫자는 0부터 127까지,

class A의 네트워크 ID로 될 수 있는 것은 총 0부터 127까지, 128개가 가능 합니다

왜 127까지인가 : 첫 번째 bit가 1이 되는 순간 128이 되는데
128은 첫 번째 bit가 1이 되어야 하기 때문입니다.

class B 같은 경우에는 처음에 2 bit가 1,0이 되고 나머지 14 bit를 보면 191이 됩니다.

따라서 128부터 191까지가 class B 주소가 됩니다.

class C 같은 경우에는 192 에서 223 까지가 해당합니다.

정리

class A 주소는 전 세계에 128개의 네트워크 주소를 가질 수 있습니다.

네트워크 내에서는 (2의 24승)개의 호스트를 구별 할 수 있다는 것입니다.

class B 같은 경우에는 14 bit(2의 14승)개의 네트워크 주소를 가질 수 있습니다.

네트워크 내에서는 65536개의 호스트를 구별 할 수 있다는 것입니다.

class C 같은 경우에는 21 bit(2의 21승)개의 네트워크 주소를 가질 수 있습니다.

네트워크 내에서는 256개의 호스트를 구별 할 수 있다는 것입니다.

사실 각 호스트 범위에서 -2개씩 해주어야하는데

네트워크 주소, 브로드캐스트 주소 사용으로 인해 호스트 주소에서 제외해야 합니다.

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