IP(1) - 주소지정과 클래스

IP의 개념

• IP(Internet Protocol)는 네트워크 계층에서 데이터 전송을 담당하는 프로토콜로, 패킷을 발신지에서 수신지까지 전달하는 기능을 한다.
• IP는 비연결형 프로토콜이며, 신뢰성 없는 전송을 제공한다. 이는 패킷이 손실될 수 있음을 의미하며, 데이터 재전송을 보장하지 않는다.
• 상위 계층에서 오류 제어 및 흐름 제어 기능을 제공하는 TCP와 같은 프로토콜이 IP의 부족한 부분을 보완한다.

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주소 지정

물리 주소 (Physical Address)

물리주소

• MAC 주소: 네트워크 인터페이스 카드(NIC)에 내장된 고유 식별자로, 로컬 네트워크(LAN)에서 장치를 구분하는 데 사용. 48비트로 구성되며, 16진수 형식으로 표현. ex) 00:14:22:01:23:45
• 유니캐스트(Unicast): 특정 장치에 데이터를 전송하는 방식.
• 멀티캐스트(Multicast): 특정 그룹에 데이터를 전송하는 방식.
• 브로드캐스트(Broadcast): 네트워크의 모든 장치에게 데이터를 전송하는 방식.

논리 주소 (Logical Address)

논리주소

• IP 주소: 네트워크 상에서 장치를 식별하는 32비트 주소. 네트워크 계층에서 사용되며, 논리적으로 할당된 주소.
• IPv4 주소 공간: 약 43억 개의 IP 주소를 제공하며, IP 주소는 네트워크 구간과 호스트 구간으로 나뉜다.
• IPv6: IPv4 주소 공간 고갈 문제를 해결하기 위해 도입된 128비트 주소 체계.

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IP 주소 체계

IP 주소 구조

IP 주소 구조

• IP 주소는 32비트로 구성되며, 각 8비트는 10진수로 표현. 4개의 10진수는 점으로 구분. ex) 192.168.10.1
• 네트워크 부분과 호스트 부분으로 나뉘며, 서브넷 마스크에 따라 네트워크와 호스트 구분이 가능.

네트워크 ID와 호스트 ID

• Network ID: IP 주소에서 네트워크를 식별하는 부분. 이 네트워크에 속한 모든 장치들이 동일한 네트워크 ID를 공유한다.
• Host ID: 네트워크 내에서 각각의 장치를 식별하는 부분.

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IP 클래스

IP 주소는 5개의 클래스(A, B, C, D, E)로 나뉘며, 각 클래스는 IP 주소의 특정 범위에 할당.

A 클래스

A 클래스

• A 클래스는 첫 번째 옥텟이 0으로 시작하며, 큰 네트워크에서 사용.
• 네트워크 부분은 처음 8비트, 호스트 부분은 나머지 24비트.
• 범위: 1.0.0.0 ~ 126.255.255.255
• 서브넷 마스크: 255.0.0.0
• A 클래스 네트워크는 1억 6천만 개 이상의 호스트를 수용할 수 있다.

B 클래스

B 클래스

• B 클래스는 첫 번째 옥텟이 10으로 시작하며, 중간 규모의 네트워크에서 사용.
• 네트워크 부분은 처음 16비트, 호스트 부분은 나머지 16비트.
• 범위: 128.0.0.0 ~ 191.255.255.255
• 서브넷 마스크: 255.255.0.0
• B 클래스 네트워크는 6만 5천 개 이상의 호스트를 수용할 수 있다.

C 클래스

C 클래스

• C 클래스는 첫 번째 옥텟이 110으로 시작하며, 작은 규모의 네트워크에서 사용.
• 네트워크 부분은 처음 24비트, 호스트 부분은 나머지 8비트.
• 범위: 192.0.0.0 ~ 223.255.255.255
• 서브넷 마스크: 255.255.255.0
• C 클래스 네트워크는 254개의 호스트를 수용할 수 있다.

D 클래스

D 클래스

• D 클래스는 멀티캐스트 용도로 사용되며, 네트워크 통신에서 그룹으로 데이터를 전송할 때 사용.
• 범위: 224.0.0.0 ~ 239.255.255.255

E 클래스

E 클래스

• E 클래스는 연구 및 실험 용도로 예약된 주소.
• 범위: 240.0.0.0 ~ 255.255.255.255

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서브넷 마스크

• 서브넷 마스크는 IP 주소에서 네트워크 ID와 호스트 ID를 구분하는 데 사용. 이는 네트워크를 더 작은 서브넷으로 나누는 서브넷팅에 사용된다.
• 기본 서브넷 마스크:
  • A 클래스: 255.0.0.0
  • B 클래스: 255.255.0.0
  • C 클래스: 255.255.255.0

서브넷팅 예시

• 주어진 IP 주소: 192.168.1.5
• 서브넷 마스크: 255.255.255.0
  • 네트워크 주소: 192.168.1.0
  • 호스트 주소: 0.0.0.5

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**서브네팅과 CIDR은 이전 포스팅에서 다룸**