기술노트 블로그

안녕하세요, 혼자 공부하는 네트워크를 보고 학습한 자료를 남깁니다.

특별한 목적을 위해서 예약된 주소가 있다.

개발자가 주로 접하게 되는 주소는 바로 

0.0.0.0/8 (이 네트워크의 이 호스트)와 127.0.0.1/8 (루프백 주소)이다.

• 127.0.0.1

자기 자신을 가리키는 특별한 주소이다.

나 자신을 가리키기 위한 예약된 주소이다.

패킷을 전송하는 것으로 봤을 때 마치 부메랑 같은 주소이다.

마치 부메랑처럼 자기 자신에게 돌아오도록 예약된 주소이다.

테스트나 디버깅 용도로 사용됨

• 0.0.0.0/8

IP를 할당 받기 전 임시로 사용되는 주소 (예약 주소)

호스트 입장에서 마땅히 자신을 지칭할 IP 주소가 없을 때 0.0.0.0/8이 사용된다.

모든 임의의 IP 주소

디폴트 라우트는 패킷을 어떤 IP주소로 전달하지 결정하기 어려울 경우 기본적으로 0.0.0.0/0으로 패킷을 보낸다

Destination과 Netmask가 모두 0.0.0.0으로 이루어진 것을 볼 수 있다.

감사합니다.

https://www.youtube.com/watch?v=NRGiSWvShrM&list=PLVsNizTWUw7HfOCgvlfHIDPPo3TE-2iQM&index=28

안녕하세요, 혼자 공부하는 네트워크를 학습하고 자료를 남깁니다.

• 정적 할당

호스트에게 IP주소를 직접 정적으로 할당해 주는 것이다.

이를 static IP address라고 한다.

다음과 같은 설정창에 IP 주소, 서브넷 마스크, 게이트웨이(라우터) 주소, DNS 주소를 입력할 수 있다.

어떤 값을 입력해야만 하는지 기억해두시면 좋습니다.

IP주소를 입력하고

어디까지가 네트워크 주소이고 어디까지가 호스트 주소인지를 알 수 있도록 해주는 서브넷 마스크도 입력을 해주어야 합니다.

• 게이트웨이 주소

네트워크 외부로 나가기 위한 첫 번째 노드를 게이트웨이라고 부른다.

공유기나 IP에 할당받은 디폴트 값을 입력해주면 된다. 기본적으로 192.168.0.1이 할당되는 경우가 많습니다.

DNS주소는 로컬 주소를 입력하면 된다. 예를 들어 www.google.com  또는 www.naver.com  등의 도메인을 통해서 패킷을 주고 받는 경우가 많습니다. 하지만 호스트끼리는 ip주소로 패킷을 주고 받는다. ip주소를 dns로 변환해주는 dns 서버가 있다. 공개된 dns 주소는 8.8.8.8 또는 1.1.1.1 이다.

모든 IP 주소를 모두 다 정적을로 할당할 수 있을까요?

오류가 많다.

• 동적 할당

오늘날 주로 많이 사용되는 IP 주소 자동 할당 방법이다.

IP 동적 할당에 사용되는 대표적인 프로토콜이 바로 DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)이다.

이렇게 할당된 IP 주소를 동적 IP 주소(dynamic IP address)라고 부른다.

IP 주소를 할당 받고자 하는 호스트

그리고 이러한 특별한 역할을 수행하는 DHCP 서버가 있다.

주로 집에 있는 공유기가 DHCP 서버 역할을 한다.

공유기는 많은 역할을 수행한다. - 라우터, NAT, DHCP, 방화벽 등의 역할들

다양한 네트워크 장비들의 기능을 함축해 놓은 네트워크 장비이다.

DHCP 서버는 특정 호스트에게 추가할 수도 있다. 

DHCP 서버는 클라이언트에게 할당 가능한 IP 주소 목록을 관리한다. 그래서 클라이언트 요청시 IP 주소를 할당한다.

• DHCP를 통한 IP주소 할당

DHCP로 할당받은 동적 IP 주소는 사용할 기간(임대 기간)이 정해져있다.

임대 기간이 끝난 IP 주소는 다시 DHCP 서버로 반납

이후 다시 클라이언트에서 IP 주소를 요청 시 이전과 다른 IP 주소를 할당받을 수도 있는 것이다.

• DHCP 서버에서의 IP 주소 할당 과정

위와 같은 4가지 과정을 거친다.

DHCP 서벌를 찾는 메시지이기에 브로드 캐스트로 전송이 됩니다.

클라이언트는 아직 IP 주소를 할당받지 못함: 송신지 IP 주소는 0.0.0.0으로 설정된다.

DHCP 서버에서 클라이언트에게 할당 가능한 IP 주소 정보를 제안하는 메시지를 보낸다.

DHCP서버에 대한 응답으로 요청 메시지를 클라이언트가 DHCP 서버에게 보낸다.

아직 IP주소를 할당받지 못했기 때문에 브로드캐스트로 전송한다.

DHCP서버에서 최종 승인과도 같은 메시지를 보낸다.

DHCP ACK 메시지를 받은 클라이언트는 이제 할당 받은 IP주소를 자신의 IP주소로 설정한 후 임대기간 동안 IP 주소를 사용한다.

사용기간이 끝나면 원칙적을로 다시 DHCP Discover - DHCP Offer - DHCP Request - DHCP ACK을 주고받아 IP 주소 재할당합니다.

IP 주소 임대 기간이 끝나기 전에 임대 기간을 연장하는 것

해당 혼자 공부하는 네트워크 강의를 공유 드립니다.

감사합니다.

https://www.youtube.com/watch?v=NTHyAzHHA3U&list=PLVsNizTWUw7HfOCgvlfHIDPPo3TE-2iQM&index=27

안녕하세요, 혼자 공부하는 네트워크를 공부하고 학습한 자료를 남깁니다.

• 공인 IP 주소 (public IP address)

전세계에서 유일한 고유한 IP 주소이다.

• 사설 IP 주소 (private IP address)

전세계에서 유일하지 않은 IP 주소

사설 IP 주소로 특별히 예약된 주소 공간이 존재한다.

사설 IP 주소는 호스트가 속한 사설 네트워크에서만 유효한 주소

네트워크 간의 통신은 공인 IP에서 이루어지고요.

사설 네트워크 안에서의 통신은 사설 IP에서 이루어집니다.

사설 네트워크 내에서만 유효한 사설 IP주소는 외부 네트워크와 통신하기 위해서는 공인 IP 주소로 변환이 되어야 합니다.

• NAT (Network Address Translation)

port를 활용하면 사설 IP주소와 공인 IP주소의 관계를 1:1이 아니라, n:1의 관계로 만들어낼 수 있다.

• IP 확인 방법

cmd에서는 ipconfig

맥OS에서는 ifconfig

인터넷에서 확인을 하면 이는 공인 IP 주소이다.

감사합니다.

https://www.youtube.com/watch?v=SJgnp7JZ3xE&list=PLVsNizTWUw7HfOCgvlfHIDPPo3TE-2iQM&index=26

• 클래스풀 주소 체계의 한계

• 클래스리스 주소 체계

• 서브넷 마스크 (subnet mask)

• 서브네팅(subnetting)

IP주소와 서브넷 마스크를 비트 AND 연산한 결과가 '네트워크의 주소'가 된다.

IP주소/서브넷 마스크상의 1의 개수로 표현하는 경우도 많다.

이를 사이다 표기법이라고 부른다.

1의 개수가 25개인 서브넷 마스크

서브넷 마스크를 통해서 호스트 주소를 얻을 수 있다.

호스트 주소는 7비트로 이루어진 것을 볼 수 있다.

감사합니다.

https://www.youtube.com/watch?v=YR6Wlhs8uk0&list=PLVsNizTWUw7HfOCgvlfHIDPPo3TE-2iQM&index=25

안녕하세요, 혼자 공부하는 네트워크를 공부하고 학습한 자료를 남깁니다.

IP주소의 목적은 주소 지정.

네트워크 주소 - 네트워크를 표현하는 부분 (네트워크 간의 통신에서 사용될 수 있는 주소 체계)

호스트 주소 - 특정 네트워크에 속해있는 특정 호스트를 식별하는 주소 체계를 의미한다.

특정 네트워크를 식별하는 주소의 한 부분

호스트가 속한 주소가 바로 네트워크 주소다.

이러한 호스트를 특정할 수 있는 주소다.

• 네트워크와 호스트 주소의 비트 수

한 네트워크 당 호스트 주소가 차지하는 비중이 적을 수도 있다.

• Classful Addressing

클래스풀 주소 체계를 통해서 이를 해결할 수 있다.

1000만개 정도 호스트에게 할당이 필요하다면 A클래스를 이용하면 된다.

아래로 내려갈 수록 상대적으로 적은 IP 호스트를 할당할 수 있다.

이론상 2의 7승개의 네트워크가 가능하다. (128개)

그리고 각 네트워크에 2의 24승개 정도 된다. (16,777,216개)

앞에 비트 '10'이 붙으므로 이론상 2의 14승개의 네트워크가 존재할 수 있고,

각 네트워크에 2의 16승개가 있을 수 있다.

네트워크 주소는 비트 '110'으로 시작한다.

이론상 2의 21승개가 가능하다.

각 네트워크에 2의 8승개의 호스트 주소가 할당 가능

호스트 주소가 전부 0인 주소는 해당 네트워크 자체를 의미하는 '네트워크 주소'로 사용됩니다.

호스트 주소가 전부 1인 IP주소는 브로드캐스트 주소로 사용이 됩니다.

따라서

실제로 할당 가능한 호스트 수는 비트수로 만들 수 있는 값에서 -2개를 하면 됩니다.

• 클래스풀 주소 체계의 한계

네트워크 크기가 고정되어 있어, 한계가 있습니다.

그리고 여전히 낭비되는 네트워크 주소들이 많습니다.

감사합니다.

https://www.youtube.com/watch?v=WEUQ559AWEw&list=PLVsNizTWUw7HfOCgvlfHIDPPo3TE-2iQM&index=24

안녕하세요, 혼자 공부하는 네트워크를 공부하고 학습한 자료를 남깁니다.

• IP의 공식적인 두 기능

• 그 중 단편화

• 단편화 피하기

단편화 될 수록 더 많은 헤더가 붙는다.

성능 저하의 요소가 된다.

MTU 만큼만 노드를 통해 정보를 전송할 수 있기 때문이다.

호스트가 MTU를 아무리 많이 보내더라도, 라우터는 이를 단편화한다.

호스트가 미리 경로 MTU를 발견한다면 미리 패킷을 적게 보내서 IP의 단편화를 막을 수 있다.

• IP의 단편화가 가져올 수 있는 부작용들

단편화가 야기시킬 수 있는 부작용은 어마어마하다.

실젤로 단편화는 자주 일어나지는 않는다.

대부분 DF 비트가 세팅되어 있다.

그럼에도 불구하고 IPv4의 구조를 잘 살필 수 있으려면

단편화를 먼저 소개해야 했다.

감사합니다.

https://www.youtube.com/watch?v=jhm5Nbc4X0g&list=PLVsNizTWUw7HfOCgvlfHIDPPo3TE-2iQM&index=23

안녕하세요, 혼자 공부하는 네트워크를 학습하고 복습한 자료를 남깁니다.

내가 IP주소는 알지만, MAC주소는 알지 못하는 경우가 많다.

Address Resolution Protocol의 약자

동일한 네트워크 내에 있는 송수신 대상의 IP주소를 통해 MAC주소를 알아낼 수 있음

(1) ARP요청

(2) ARP응답

(3) ARP 테이블 갱신

동일 네트워크에 속한 호스트 A, B

호스트 A는 호스트 B의 IP주소는 알지만 MAC 주소는 모름

이 상황에서 호스트 B의 MAC주소를 알아내는 과정

주로 브로드캐스트로 메시지가 전송된다. (네트워크에 속한 모든 MAC주소가 전달받는 메시지)

이 요청 메시지는 IP주소를 통해서 사용중인 MAC 주소를 알아내는 과정이다.

해당하는 호스트는 유니캐스트 메시지(1:1 통신을 수행하는 메시지)를  A에게 전송한다.

이 유니캐스트 메시지는 ARP응답이라는 ARP 패킷이다.

이 메시지를 수신한 A는 B의 MAC 주소를 알게 됨

ARP 요청 메시지의 경우 1이 명시가 되고, ARP 응답의 경우 2가 명시가 된다.

하드웨어 주소 : MAC 주소

프로토콜 주소 : IP 주소

ARP 테이블에 IP주소와 MAC주소가 맵핑됩니다. 

일정시간이 지나면 삭제, 명시적으로 삭제할 수 있음

명령 프롬프트를 통해서 알아낼 수 있다.

• 네트워크 간의 IP 주소로 MAC 주소 를 알아낼 수 있다.

네트워크 별로 ARP가 수행된다. 

감사합니다.

https://www.youtube.com/watch?v=aVvr1Rz5zRo&list=PLVsNizTWUw7HfOCgvlfHIDPPo3TE-2iQM&index=22

안녕하세요, 혼자 공부하는 네트워크를 공부하고 학습한 자료를 남깁니다.

• 네트워크 계층의 핵심, 인터넷 프로토콜(IP)

IP버전으로는 4(이하 IPv4)와 IP버전 6(이하 IPv6)가 있습니다.

- IPv4 위주로 학습

- IPv6은 뒤에서 따로 언급

IP주소 지정 (특정 네트워크에 속한 특정 호스트를 지정하는데 사용이 됨)

단편화 (RFC 791 문서내용이 인터넷 프로토콜을 지정한 표준 프로토콜이다)

RFC(Request for Comments) 문서이다.

인터넷 표준 문서이다.

호스트가 속해 있는 네트워크

IP버전 4와 6가 있다.

주소는 다르게 생겼다.

4바이트 (32비트)로 하나의 주소를 표현

숫자당 8비트로 표현: 0~255 범위 안에 있는 네 개의 10진수로 표기

각 숫자는 점(.)으로 구분 

점으로 구분된 8비트(0~255 범위의 10진수)를 옥텟(octet)이라고 부른다.

MTU(Maximum Transmission Unit) 

한 번에 전송 가능한 IP 패킷의 최대 크기

IP 패킷의 헤더도 MTU 크기에 포함

일반적인 MTU 크기는 1500바이트, MTU 크기 이하로 나누어진 패킷은 수신지에 도착하면 다시 재조합

패킷을 여러 프레임으로 쪼개서 보내는 것을 단편화라고 부른다.

수신지에 도착하면 다시 재조합되어야 한다.

단편화가 이루어지기 때문이다.

IPv4 패킷 헤더

IPv4 패킷 페이로드

DF비트 - 단편화 하지 말라는 표시 (1:IP 단편화 수행하지 마라, 0:IP 단편화 가능)

MF비트 - 단편화된 패킷이 더 있는지를 나타냄 (1:쪼개짓 패킷이 더 있다, 0: 이 패킷이 마지막 패킷이다)

단편화 오프셋 - 패킷의 순서대로 재조합하기 위한 정보

• TTL (Time To Live)

1홉마다 TTL은 1씩 감소

TTL이 0이 되면 패킷은 폐기

IPv4는 약 43억 개의 주소가 가능

전 세계 인구가 하나씩 IP주소를 가지고 있어도 부족한 숫자

IPv4의 주소의 총량은 쉽게 고갈

IPv6는 이론적으로 사실상 무한에 가까운 수로 주소 할당이 가능

꼬리에 꼬리를 물듯 다른 확장자들을 갖을 수 있다.

송신지에서 수신지에 이르는 모든 장치가 검사하도록 하는 옵션

수신지에서만 해당 패킷을 검사하도록 하는 확장 헤더

라우팅은 라우팅의 정보들이 저장되는 확장 헤더

단편은 단편화와 관련된 확장 헤더 <- IPv6

ESP(Encapsulating Security Payload), AH(Authentication Header) - 암호화와 인증과 관련된 확장 헤더

... - 

송신지 IP주소, 수신지 IP주소

감사합니다.

https://www.youtube.com/watch?v=bI8woqPQFWg&list=PLVsNizTWUw7HfOCgvlfHIDPPo3TE-2iQM&index=21