면접을 위한 CS 전공지식 노트 정리 - 2.4 IP 주소

 

📌 2.4.1 ARP

컴퓨터 간 통신은 정확히 IP 주소에서 `ARP`를 통해 `MAC 주소`를 찾아 MAC 주소 기반으로 통신함

 

`ARP`: IP 주소로부터 MAC 주소를 구하는 프로토콜

`RARP`: MAC 주소를 IP 주소로 변환하는 프로토콜

 

ARP 주소를 찾는 과정

- 장치 A가 ARP 브로드캐스를 보내 특정 IP 주소에 해당하는 MAC 주소를 찾음 (모든 호스트에 전송)

- 해당 주소에 맞는 장치 B가 ARP 유니캐스트를 통해 MAC 주소를 반환 (1:1로 전송)

-> IP 주소에 맞는 MAC 주소를 찾음

 

📌 2.4.2 홉바이홉 통신

`홉바이홉 통신`: IP 주소를 통해 통신하는 과정

각각의 라우터에 있는 라우팅 테이블의 IP를 기반으로 패킷을 홉바이홉으로 전달

 

`라우팅 테이블`

- 송신지에서 수신지까지 도달하기 위해 사용

- 내부에 있는 목적지 정보들과 그 목적지로 가기 위한 방법이 들어있는 리스트

- `게이트웨이`와 목적지, 해당 목적지로 갈 때 거쳐야 할 다음 라우터 정보를 가짐

 

`게이트웨이`

- 서로 다른 통신망, 프로토콜을 사용하는 네트워크 간의 통신을 가능케 하는 소프트웨어/컴퓨터 (관문 역할)

- 톨게이트라고 생각하자!

- 서로 다른 네트워크상 통신 프로토콜을 변환하기도 함

 

📌 2.4.3 IP 주소 체계

 

`IPv4`: 32비트를 8비트 단위로 점을 찍어 표기

`IPv6`: 64비트를 16비트 단위로 점을 찍어 표기

-> 가장 많이 쓰이는 주소 체계는 IPv4

 

`클래스 기반 할당 방식`

- IP 주소 체계는 처음에  A, B, C, D, E 다섯 개의 클래스로 구분하는 클래스 기반 할당 방식을 사용했음

- 앞 부분을 네트워크 주소, 뒷 부분을 컴퓨터에 부여하는 주소인 호스트 주소로 사용

- 마지막 주소는 브로드캐스트용 주소, 모든 컴퓨터에 데이터 전송 시 사용 

ex) 12.0.0.0 이란 네트워크를 부여받았다면

12.0.0.1 ~ 12.255.255.254 의 호스트 주소

첫 번째 주소인 12.0.0.0 은 네트워크 구별 주소이므로 사용하면 안되고

뒷 부분인 12.255.255.255는 브로드캐스트용이므로 사용하면 안됨

그 사이 12.0.0.1 ~ 12.255.255.254 를 호스트 주소로 사용 가능!!!

 

`DHCP` : Dynamic Host Configuration Protocol

- IP 주소 및 기타 통신 매개변수를 자동으로 할당하기 위한 네트워크 관리 프로토콜

- 인터넷 접속 시 마다 자동으로 IP 주소 할당

- 대부분의 가정용 네트워크에서 라우터, 게이트웨이의 DHCP를 통해 IP 주소 할당

 

`NAT`: Network Address Translation

- 패킷의 IP 주소 정보를 수정하여 IP 주소를 다른 주소로 매핑하는 방법

- IPv4 주소 체계만으로 감당하지 못하는 주소들을 해결하기 위해 공인 IP와 사설 IP로 나눠 많은 주소를 처리

- 사설 IP <-> 공인 IP 변환

-> 인터넷 회선 하나를 개통하고 공유기를 달아 여러 PC를 연결하여 사용할 수 있는 이유도 공유기의 NAT 기능 때문

- NAT를 이용하여 사용 주소와 외부에 드러나는 주소를 다르게 유지하여 보안 유지 가능

- 여러 명이 동시에 접속하게 되므로 사용하는 호스트 숫자에 따라 접속 속도가 느려질 수 있음

 

📌 2.4.4 IP 주소를 이용한 위치 정보

- IP 주소로 동 또는 구까지 위치 추적이 가능함!!