네트워크

MAC 주소(물리 주소 / 이더넷 주소)

• MAC 주소는 네트워크 인터페이스 카드나 무선 LAN 칩과 같은 네트워크 부품에 물리적으로 할당되는 48비트 주소
• 앞 24비트는 네트워크 부품의 제조업체를 식별하는 번호
• 뒤 24비트는 각 제조업체가 중복되지 않도록 할당하고 있음
• MAC 주소는 16진수로 표기하며, 앞에서 2바이트씩 구분하여 표시
• OSI 참조 모델의 2계층인 데이터 링크 계층에서 사용

IP 주소

• 인터넷이나 인트라넷과 같은 네트워크에 연결된 컴퓨터나 네트워크 장비에 할당되는 식별 번호
• Internet Protocol의 약자
• IPv4는 8비트씩 4개로 구분된 32비트 주소(예) 125.123.41.23)
• IPv4의 경우 하나의 네트워크에 약 42억대까지밖에 연결할 수 없기 때문에 인터넷에서 이용할 수 있는 IP 주소의 고갈이 우려
• 그에 따라 업무 시스템에서 사용하는 사내 네트워크에서는 임의의 주소를 할당할 수 있는 프라이빗 주소를 사용
• 인터넷에서 사용하는 퍼블릭 주소와 프라이빗 주소를 변환(NAT)하는 장비를 설치하여 운용
• IPv6에서는 128비트의 IP주소를 사용(예) 2001:1234:5678:9ABC)
• 인터넷 상의 글로벌 주소의 할당은 전 세계에서 중복되지 않도록 각 나라의 NIC(네트워크 정보센터)가 수행

 

IP 주소의 클래스

IP 주소는 아래와 같이 A~E클래스가 존재

1. A Class : 대규모 네트워크 환경에 사용

A Class

• A 클래스는 하나의 네트워크가 가질 수 있는 호스트 수가 가장 많은 클래스
• 호스트 ID 16,777,214개의 값을 갖는다. 
• 예를 들어 15.xxx.xxx.xxx라고 하면 15은 네트워크 ID이며 해당 ID가 가질 수 있는 호스트의 갯수가 바로 위에서 계산한 값

2. B Class : 중규모 네트워크 환경에 사용

• 호스트 ID는 65,534개의 값을 갖는다.

3. C Class : 소규모 네트워크 환경에 사용

• 호스트 ID는 254개의 값을 갖는다.

 

cf) 각 클래스별 사설 IP 대역

• A class -> 10.x.x.x
• B class -> 172.x.x.x
• C class -> 192.x.x.x

서브넷

• IP 주소에서 네트워크 영역을 부분적으로 나눈 네트워크 내부의 네트워크
• 서브넷은 네트워크를 보다 효율적으로 만듦
• 서브넷을 통해 네트워크 트래픽은 불필요한 라우터를 통과하지 않고 더 짧은 거리를 이동하여 대상에 도달
• 계산법

 

공인 IP 주소 (public)

• 지구상 어느 것과도 중복되지 않은 공유 IP 주소
• 인터넷 서비스 제공업체에 의해 회사나 개인에게 부여

사설 IP 주소 (private)

• IPv4의 주소가 부족해지면서 기기에 서로 다른 주소를 할당할 수 없기 때문에 공유기에서 부여하는 사설 IP
• 로컬 IP, 가상 IP라고도 불림

NAT(Network Address Translation)

• 가상 머신 혹은 사무실 내에서 사용하는 유효한 IP(사설 IP)를 부여
• 외부에 나갈 때는 사설 IP는 사용하지 못하기 때문에 공인 IP 변경되어 나가는데 이런 작업을 NAT라고 함

 

고정 IP 주소

• IP 주소가 영구적으로 할당되어 변경되지 않는 주소
• IPv4 체계에서는 IP 주소가 한정적이라 고정하지 않고 접속할 때 사용하지 않은 IP를 부여하지만 서비스를 제공하기 위해서는 고정된 IP를 사용
• 고정 IP를 사용하기 위해서는 비용을 추가적으로 지출

 

유동 IP 주소

• 고정적으로 IP를 부여하지 않고 남아 있는 IP 주소를 골라 그때 그때 기기에 할당하는 방법
• 현재 일반적으로 사용하는 서비스는 유동 IP 서비스

 

DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)

• IP 주소와 같은 네트워크 정보를 동적으로 설정하기 위한 표준 프로토콜로 클라이언트 시작 시 IP 주소를 할당 종료시 회수

도메인과 DNS

• IP 주소를 사람이 기억하기 힘듦
• 그렇기 때문에 도메인을 부여하여 사용하는데(예. www.naver.com) 네트워크에서는 도메인을 인식하지 못하기 때문에 IP 주소를 할당 종료 시 회수
• 도메인을 IP 주소로 변환해서 경로를 안내해 주는 역할이 DNS(Domain Name System)

 

요청 순서

1. 사용자가 주소창에 www.naver.com  을 입력하면 브라우저는 DNS 서버에 IP를 요청
2. DNS서버는 사용자가 요청한 도메인에 부여된 IP주소를 브라우저에 전달
3. 브라우저는 해당 IP 주소를 가지고 해당 Web Server에 접속

• 로컬 DNS 서버는 통신사 또는 구글 등과 같은 기업에서 운영하는 서버
• 인터넷 사용자가 가장 먼저 접근하는 DNS 서버를 의미

 

OSI 참조 모델과 통신 프로토콜

 

통신 프로토콜

통신을 할 때는 반드시 상대가 필요하며, 자신과 상대가 서로 이해할 수 있도록 말하려면 어떤 말을 사용할 지 등과 약속이 필요

통신 프로토콜이란 서로 어떤 약속으로 통신을 할지를 정한 규약

시스템에서 주로 사용하는 통신으로 웹이나 메일 송수신, 파일 전송이나 Secure Shell과 같은 통신이 있는데, 이들에는 각각 프로토콜이 정해져 있음

 

OSI 7계층

응용 계층(Layer 7)

• 응용 계층은 웹의 HTTP나 메일 전송을 하는 SMTP 등과 같은 애플리케이션에 특화된 프로토콜을 규정

 

표현 계층(Layer 6)

• 표현 계층은 데이터의 저장 형식이나 압축, 문자 인코딩과 같은 데이터의 표현 형식을 규정

 

세션 계층(Layer 5)

• 세션 계층은 커넥션 확립 타이밍이나 데이터 전송 타이밍을 규정
• 세션은 애플리케이션 간에 일어나는 요청(request)과 응답(response)으로 구성

 

전송 계층(Layer 4)

• 전송 계층은 데이터 전송을 제어하는 계층
• 전송 오류의 검출이나 재전송을 규정
• 대표적인 프로토콜로는 TCP와 UDP가 있음
• 데이터를 통신 상대의 노드로 확실히 보내는 역할을 하는 것이 전송 계층

 

네트워크 계층(Layer 3)

• 네트워크 계층은 서로 다른 네트워크 간에 통신을 하기 위한 규정
• 서로 다른 네트워크에 데이터 패킷을 전송하는 것을 라우팅이라고 함
• IP 주소를 바탕으로 네트워크 계층에서 작동하는 대표적인 통신 장비로는 라우터나 레이어 3 스위치가 있음
• 이러한 장비는 패킷을 어디에서 어디로 전송할지에 대한 정보(라우팅 테이블)를 관리함

 

데이터 링크 계층(Layer 2)

• 데이터 링크 계층은 동일한 네트워크 안에 있는 노드 간의 통신을 규정
• 데이터 링크 계층에서는 MAC 주소로 데이터를 전송
• 데이터 링크 계층에서 작동하는 대표적인 네트워크 장비로는 레이어 2 스위치가 있음

 

물리 계층(Layer 1)

• 물리 계층은 통신 장비의 물리적 및 전기적 특성을 규정
• 데이터를 어떻게 전압과 전류의 값으로 할당할지나 케이블이나 커넥터의 모양 등을 규정