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1. IP 주소란?

IP 주소는 네트워크상에서 각 장치를 식별하기 위한 고유한 주소입니다. 마치 우리가 택배를 보낼 때 필요한 주소처럼, 데이터를 주고받을 때 사용되는 ‘디지털 주소’라고 생각하면 됩니다.

2. IPv4와 IPv6의 차이

구분 IPv4 IPv6
주소 길이 32비트 128비트
표현 방식 10진수 4개 구성
(예: 192.168.0.1)		 16진수 8개 구성
(예: 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334)
주소 개수 약 43억개 (2^32) 약 3.4×10^38개 (2^128)
주소 구성 8비트씩 4부분 16비트씩 8부분
표기법 192.168.0.1 2001:db8:85a3::8a2e:370:7334 (축약 가능)
보안 기능 IPSec 선택사항 IPSec 기본 탑재
QoS 제한적 지원 향상된 QoS 지원
설정 방식 수동/DHCP 자동 설정 가능

2.1 특수 목적 IP 주소

  • 루프백 주소: 127.0.0.1
  • 사설 IP 주소 대역:
    • Class A: 10.0.0.0 ~ 10.255.255.255
    • Class B: 172.16.0.0 ~ 172.31.255.255
    • Class C: 192.168.0.0 ~ 192.168.255.255
  • 자동 사설 IP: 169.254.0.0/16

2.2 NAT (Network Address Translation)

  • 사설 IP를 공인 IP로 변환하는 기술
  • NAT의 종류와 작동 방식
  • 포트 포워딩 개념

3. IP 주소 체계

3.1 IP 주소의 구성

IP 주소는 두 부분으로 구성됩니다:

  1. 네트워크 부분: 네트워크를 식별
  2. 호스트 부분: 해당 네트워크 내의 특정 장치를 식별

3.2 IP 주소 클래스

클래스는 네트워크의 크기에 따라 구분됩니다:

클래스 첫 옥텟 범위 형식 용도 네트워크 수 호스트 수/네트워크
A 0~127 N.H.H.H 대규모 네트워크 128 16,777,214
B 128~191 N.N.H.H 중형 네트워크 16,384 65,534
C 192~223 N.N.N.H 소규모 네트워크 2,097,152 254
D 224~239 해당없음 멀티캐스트 용도 해당없음 해당없음
E 240~255 해당없음 연구/실험용 예약 해당없음 해당없음

IPC

참고:

  • N: 네트워크 부분
  • H: 호스트 부분
  • Class D는 멀티캐스트 통신에 사용
  • Class E는 실험 및 연구 목적으로 예약됨
  • 실제 사용되는 클래스는 A, B, C가 대부분임

4. 서브네팅 (Subnetting)

4.1 서브네팅의 개념

서브네팅은 하나의 큰 네트워크를 여러 개의 작은 네트워크로 분할하는 것입니다.

4.2 서브네팅이 필요한 이유

  • 네트워크 관리 효율성 향상
  • 브로드캐스트 도메인 축소
  • 보안성 강화
  • 네트워크 트래픽 감소

5. 서브넷 마스크

5.1 서브넷 마스크의 개념

  • IP 주소에서 네트워크 부분과 호스트 부분을 구분하는 역할
  • 32비트의 이진수로 구성
  • 1은 네트워크 부분, 0은 호스트 부분을 나타냄

5.2 서브넷 마스크 계산 예시

IP 주소: 192.168.1.0 서브넷 마스크: 255.255.255.0 이진수 표현: 11111111.11111111.11111111.00000000

6. CIDR (Classless Inter-Domain Routing)

6.1 CIDR 표기법

  • IP 주소 뒤에 ‘/’ 기호와 함께 네트워크 비트 수를 표기
  • 예: 192.168.1.0/24

6.2 CIDR 사용 이점

  • 유연한 네트워크 분할
  • IP 주소 낭비 방지
  • 라우팅 테이블 단순화

6.3 CIDR 계산 예시

192.168.1.0/24는
네트워크 주소: 192.168.1.0
브로드캐스트 주소: 192.168.1.255
사용 가능한 호스트 주소: 192.168.1.1 ~ 192.168.1.254

실습: 서브넷 계산기 만들기

간단한 서브넷 계산 예제를 통해 실습해보겠습니다:

  1. 주어진 IP 주소: 192.168.1.0/24를 4개의 서브넷으로 분할
  2. 각 서브넷의 네트워크 주소, 브로드캐스트 주소, 사용 가능한 호스트 범위 계산

마치며

IP 주소 체계와 서브네팅은 네트워크 관리에서 가장 기본이 되는 개념입니다.
다음 포스트에서는 TCP와 UDP 프로토콜에 대해 자세히 알아보도록 하겠습니다.

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참고