[Network] 서브넷 마스크, IP주소의 구분, 라우팅과 라우터

서브넷 마스크

서브넷 마스크(클릭 시 출처 사이트 이동)

서브넷 마스크(Subnet Mask)는 네트워크에서 IP 주소를 서브네트워크(subnet)로 나누기 위해 사용되는 32비트 숫자입니다. 서브넷 마스크는 네트워크 주소와 호스트 주소를 구분하는 데 도움을 주며, 이를 통해 네트워크 트래픽을 더 효율적으로 관리할 수 있습니다.

 

서브넷: https://uzun.dev/178

서브넷 마스크의 구성

서브넷 마스크는 32비트의 이진수로 표현되며, 일반적으로 4개의 8비트 옥텟으로 구분됩니다. 각 옥텟은 10진수로 표현될 수 있습니다. 예를 들어, 255.255.255.0은 일반적인 서브넷 마스크입니다. 이진수로 표현하면 다음과 같습니다:

11111111.11111111.11111111.00000000

서브넷 마스크의 역할

서브넷 마스크는 IP 주소의 네트워크 부분과 호스트 부분을 구분합니다. 네트워크 부분은 서브넷 마스크의 1로 설정된 비트에 해당하고, 호스트 부분은 0으로 설정된 비트에 해당합니다. 예를 들어, IP 주소 192.168.1.10과 서브넷 마스크 255.255.255.0을 고려하면:

• IP 주소: 192.168.1.10 -> 11000000.10101000.00000001.00001010
• 서브넷 마스크: 255.255.255.0 -> 11111111.11111111.11111111.00000000

네트워크 주소를 얻으려면 IP 주소와 서브넷 마스크의 AND 연산을 수행합니다:

         11000000.10101000.00000001.00001010         (IP 주소) 
AND 11111111.11111111.11111111.00000000               (서브넷 마스크)
-------------------------------------------------------------------------------------
         11000000.10101000.00000001.00000000         (네트워크 주소: 192.168.1.0)

주요 서브넷 마스크 예시

IP주소 뒤에 10.0.0.0/8와 같이 네트워크 부분을 구분하기 위해 사용된 비트 개수를 표기하기도 합니다.(CIDR 표기법)

• 255.0.0.0: 클래스 A 네트워크 (예: 10.0.0.0/8)
• 255.255.0.0: 클래스 B 네트워크 (예: 172.16.0.0/16)
• 255.255.255.0: 클래스 C 네트워크 (예: 192.168.1.0/24)

서브넷팅의 목적

서브넷팅(Subnetting)은 하나의 큰 네트워크를 여러 개의 작은 네트워크로 나누는 과정입니다. 이는 네트워크 성능을 향상시키고, 보안성을 높이며, IP 주소의 효율적인 할당을 가능하게 합니다. 서브넷 마스크는 이 과정을 지원하는 중요한 도구입니다.

서브넷 마스크를 이해함으로써 네트워크 관리자는 네트워크 트래픽을 더 잘 제어하고, 네트워크 리소스를 효율적으로 사용할 수 있습니다.

 

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공인 IP 주소, 사설 IP 주소

공인IP주소, 사설IP주소:(클릭 시 출처 사이트로 이동)

 

공인 IP 주소(Public IP Address)와 사설 IP 주소(Private IP Address)는 인터넷 프로토콜(IP) 주소 체계에서 중요한 두 가지 범주입니다. 이들은 각각 다른 용도로 사용되며, 네트워크의 구조와 보안에 큰 영향을 미칩니다.

공인 IP 주소 (Public IP Address)

공인 IP 주소는 인터넷 상에서 고유하게 식별되는 주소입니다. 전 세계에서 유일하며, 인터넷 서비스 제공자(ISP)에 의해 할당됩니다. 공인 IP 주소는 전 세계 어느 곳에서든 접근이 가능합니다.

용도

• 인터넷 연결: 공인 IP 주소는 인터넷에 직접 연결되는 장치에 사용됩니다. 웹 서버, 이메일 서버, 그리고 가정용 라우터와 같은 장치들이 공인 IP 주소를 사용합니다.
• 고유 식별: 공인 IP 주소는 전 세계적으로 고유하기 때문에, 인터넷 상의 모든 기기를 유일하게 식별할 수 있습니다.

예시

• 192.0.2.1
• 203.0.113.1

사설 IP 주소 (Private IP Address)

사설 IP 주소는 내부 네트워크에서만 사용되는 주소입니다. 인터넷 상에서 고유하지 않으며, 동일한 사설 IP 주소를 여러 내부 네트워크에서 사용할 수 있습니다. 사설 IP 주소는 인터넷 할당 번호 관리 기관(IANA)에 의해 특정 범위가 할당되어 있습니다.

용도

• 내부 네트워킹: 사설 IP 주소는 가정이나 기업의 내부 네트워크에서 장치들 간의 통신에 사용됩니다. 컴퓨터, 스마트폰, 프린터, 그리고 IoT 장치 등이 사설 IP 주소를 사용합니다.
• 네트워크 주소 변환(NAT): 사설 IP 주소를 가진 장치들이 인터넷에 접근할 때, NAT 장치(일반적으로 라우터)가 사설 IP 주소를 공인 IP 주소로 변환합니다.

예시

사설 IP 주소의 범위는 다음과 같습니다:

• 클래스 A: 10.0.0.0 - 10.255.255.255
• 클래스 B: 172.16.0.0 - 172.31.255.255
• 클래스 C: 192.168.0.0 - 192.168.255.255

차이점 요약

1. 고유성:
   • 공인 IP 주소: 전 세계에서 유일.
   • 사설 IP 주소: 내부 네트워크 내에서만 유일, 여러 네트워크에서 동일한 주소 사용 가능.
2. 용도:
   • 공인 IP 주소: 인터넷에 직접 연결되는 장치에 사용.
   • 사설 IP 주소: 내부 네트워크에서만 사용.
3. 할당:
   • 공인 IP 주소: ISP에 의해 할당.
   • 사설 IP 주소: 네트워크 관리자나 라우터에 의해 자동 할당.

공인 IP 주소와 사설 IP 주소의 차이를 이해하면, 네트워크 관리와 보안 설정을 더 효율적으로 할 수 있습니다.

정적 IP 주소, 동적 IP 주소

IP 주소 구분: https://m.blog.naver.com/xcripts/70121283191

 

정적 IP 주소(Static IP Address)와 동적 IP 주소(Dynamic IP Address)는 네트워크에서 IP 주소 할당 방식에 따라 구분됩니다. 두 방식은 각각의 장단점이 있으며, 사용 목적과 환경에 따라 적합한 방식을 선택해야 합니다.

정적 IP 주소 (Static IP Address)

정적 IP 주소는 네트워크 장치에 수동으로 설정되어 변하지 않는 IP 주소입니다. 한 번 할당되면, 그 주소는 계속 유지됩니다.

용도

• 서버: 웹 서버, 이메일 서버, FTP 서버 등 항상 동일한 IP 주소로 접근 가능해야 하는 서버에 사용됩니다.
• 네트워크 장비: 네트워크 프린터, NAS(Network Attached Storage) 등 항상 같은 IP 주소로 접근해야 하는 장비에 사용됩니다.
• 원격 접속: 원격 데스크탑, VPN 등 항상 동일한 IP 주소로 접근해야 하는 경우에 사용됩니다.

장점

• 안정성: IP 주소가 변하지 않아 네트워크 장치에 항상 동일한 주소로 접근할 수 있습니다.
• 예측 가능성: 네트워크 관리자나 사용자가 IP 주소를 쉽게 예측하고 기억할 수 있습니다.

단점

• 관리 복잡성: IP 주소를 수동으로 설정하고 관리해야 하므로 시간이 많이 소요될 수 있습니다.
• 비효율성: IP 주소를 효율적으로 재사용하지 못할 수 있습니다.

동적 IP 주소 (Dynamic IP Address)

동적 IP 주소는 DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol) 서버에 의해 자동으로 할당되는 IP 주소입니다. 일정 기간이 지나면 IP 주소가 변경될 수 있습니다.

용도

• 일반 사용자 장치: 컴퓨터, 스마트폰, 태블릿 등 대부분의 일반 사용자 장치에 사용됩니다.
• 일시적 연결 장치: 공용 Wi-Fi, 임시 네트워크 연결 장치 등에 사용됩니다.

장점

• 관리 용이성: IP 주소가 자동으로 할당되고 관리되므로, 네트워크 관리자가 수동으로 설정할 필요가 없습니다.
• 효율성: IP 주소를 필요할 때마다 할당하고 회수하여 네트워크 자원을 효율적으로 사용할 수 있습니다.

단점

• 변경 가능성: IP 주소가 변경될 수 있어, 일정한 주소가 필요한 경우에는 문제가 될 수 있습니다.
• 예측 불가성: 사용자가 IP 주소를 예측하거나 기억하기 어렵습니다.

주요 차이점 요약

1. 설정 방법:
   • 정적 IP 주소: 수동 설정.
   • 동적 IP 주소: 자동 설정(DHCP 서버에 의해).
2. 변경 여부:
   • 정적 IP 주소: 변하지 않음.
   • 동적 IP 주소: 변경될 수 있음.
3. 사용 용도:
   • 정적 IP 주소: 서버, 네트워크 장비, 원격 접속 등.
   • 동적 IP 주소: 일반 사용자 장치, 일시적 연결 장치 등.

결론

정적 IP 주소와 동적 IP 주소는 각각의 용도와 환경에 따라 장점과 단점이 있습니다. 서버나 네트워크 장비와 같이 항상 일정한 IP 주소가 필요한 경우에는 정적 IP 주소를 사용하는 것이 좋습니다. 반면, 일반 사용자 장치나 임시 연결 장치에는 동적 IP 주소를 사용하는 것이 관리와 효율성 측면에서 유리합니다.

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라우터 (Router)

 

라우터는 컴퓨터 네트워크 간에 데이터를 전달하는 네트워크 장치입니다. 라우터는 패킷을 최적의 경로로 전달하여 서로 다른 네트워크를 연결하고, 데이터 통신을 효율적으로 관리합니다.

주요 기능

• 패킷 전달: 라우터는 데이터 패킷을 받아 목적지 네트워크로 전달합니다.
• 네트워크 연결: 서로 다른 네트워크 간의 통신을 가능하게 합니다.
• 트래픽 관리: 네트워크 트래픽을 최적화하고 병목 현상을 줄입니다.
• 보안: 방화벽 기능을 통해 네트워크 보안을 강화합니다.
• 네트워크 주소 변환(NAT): 사설 IP 주소를 공인 IP 주소로 변환하여 인터넷 통신을 가능하게 합니다.

예시

• 가정용 라우터: 가정에서 인터넷 서비스 제공자(ISP)와 연결하여 내부 네트워크를 인터넷에 연결합니다.
• 기업용 라우터: 대규모 네트워크에서 여러 부서나 지사 간의 데이터 통신을 관리합니다.

라우팅 (Routing)

라우팅은 데이터 패킷이 출발지에서 목적지까지 최적의 경로를 통해 전달되는 과정을 의미합니다. 라우팅은 라우터가 수행하는 핵심 기능 중 하나로, 네트워크의 효율성과 속도를 높이는 데 중요한 역할을 합니다.

라우팅의 유형

• 정적 라우팅 (Static Routing): 관리자가 수동으로 라우팅 테이블에 경로를 설정하는 방법입니다. 경로가 고정되어 있으며 변경이 필요할 경우 수동으로 수정해야 합니다.
• 동적 라우팅 (Dynamic Routing): 라우터가 네트워크 상태를 실시간으로 모니터링하고 경로를 자동으로 조정하는 방법입니다. 라우팅 프로토콜을 사용하여 경로를 동적으로 설정하고 유지합니다.

주요 라우팅 프로토콜

• RIP (Routing Information Protocol): 최대 15홉의 거리 벡터 라우팅 프로토콜입니다. 단순하고 구현이 쉽지만, 대규모 네트워크에는 적합하지 않습니다.
• OSPF (Open Shortest Path First): 링크 상태 라우팅 프로토콜로, 대규모 네트워크에서 효율적으로 동작합니다. 최단 경로 우선 알고리즘을 사용하여 최적의 경로를 찾습니다.
• BGP (Border Gateway Protocol): 자율 시스템 간의 경로 정보를 교환하는 프로토콜입니다. 주로 인터넷과 같은 대규모 네트워크에서 사용됩니다.