[D+79] 교육 | IT 인프라: IP 네트워크의 이해

오늘은 서로를 식별하기 위한 주소 체계, 즉 IP 주소 체계에 대해 알아보겠습니다. 

IP 주소는 인터넷에서 장치들이 서로를 식별하고 통신하는 데 사용됩니다.

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1. IP 주소의 구성과 구조

IP 주소 구성
IP 주소는 32bit의 2진수로 구성됩니다.

예를 들어, 10101100000100001000000000010001이라는 2진수 IP 주소는 다음과 같은 단계를 거쳐 익숙한 10진수로 변환됩니다.

1) 32bit를 4개의 옥탯(octet)으로 나눕니다.

10101100 00010000 10000000 00010001

2) 각 옥탯(1 byte)을 10진수로 변환합니다.

172 16 128 17
3) 변환된 10진수를 점으로 구분하여 표현합니다.(점-십진수 표기법)

172.16.128.17

 

IP 주소 구조
IP 주소는 네트워크 주소와 호스트 주소로 구성됩니다.
1) 네트워크 주소: 인터넷의 다양한 네트워크를 식별합니다.
2) 호스트 주소: 동일한 네트워크 내에서 특정 장치를 식별합니다.

 

2. 네트워크 클래스와 서브넷 마스크

네트워크 크기와 네트워크 클래스
IP 주소는 32bit의 2진수로 구성됩니다.

IP 주소는 네트워크 크기에 따라 여러 클래스로 나뉩니다.

• Class A: 1-126 (첫 옥탯의 값: 1-126)
• Class B: 128-191 (첫 옥탯의 값: 128-191)
• Class C: 192-223 (첫 옥탯의 값: 192-223)
• Class D: 224-239 (첫 옥탯의 값: 224-239)
• Class E: 240-255 (첫 옥탯의 값: 240-255)

서브넷 마스크와 서브넷팅

• 서브넷 마스크: IP 주소에서 네트워크 주소와 호스트 주소를 구분하기 위한 32bit 2진수입니다.
• 서브넷팅: 큰 네트워크를 더 작은 단위로 분할하는 과정으로, 네트워크 부족 문제를 해결하고 브로드캐스트 도메인을 분할하며 관리 용이성을 제공합니다.

 

3. 공인 IP와 사설 IP

네트워크 크기와 네트워크 클래스
1) 공인(Public) IP: IANA에서 관리하며, 인터넷에서 고유하게 사용됩니다. 한국에서는 한국인터넷진흥원(KISA)에서 할당받아 관리합니다.
2) 사설(Private) IP: 특정 네트워크 내에서만 통신 가능한 IP로, 인터넷 사용을 위해 공인 IP로 변환해야 합니다. 

3) NAT (Network Address Translation): 사설 IP를 공인 IP로 변환하여 여러 장비가 하나의 공인 IP를 나누어 사용할 수 있게 합니다. 이는 IPv4 주소 부족 문제를 해결하는 방법 중 하나입니다.

 

4. 네트워크 통신 유형과 ARP

네트워크 통신 유형

• Unicast: 1:1 통신
• Broadcast: 1:전체 통신
• Multicast: 1:그룹 통신

ARP (Address Resolution Protocol)

IP 주소만 알고 있을 때 MAC 주소를 확인할 수 있도록 해주는 프로토콜입니다.

 

5. 라우터와 라우팅

네트워크 크기와 네트워크 클래스
1) 라우터: IP 주소를 기반으로 라우팅을 수행하는 장비입니다.
2) 라우팅: 서로 다른 IP 네트워크 간에 패킷을 전달하는 과정으로, 라우팅 테이블에 저장된 정보를 사용합니다.

 

6. 무선 통신 기술과 기본 네트워크 서비스

네트워크 크기와 네트워크 클래스
1) 무선 통신 기술

• 이동통신: 세대별 발전 (2G: 음성/문자, 3G: 무선인터넷, 4G: 광대역 인터넷, 5G: 초고화질 영상)
• WiFi: 무선 근거리 통신망으로, 다양한 장치를 연결하여 사용합니다.

2) 기본 네트워크 서비스

• DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol): IP 주소를 자동으로 할당해주는 프로토콜로, IP 충돌 방지에 유용합니다.
• DNS(Domain Name System): 도메인 이름을 IP 주소로 변환해주는 시스템입니다.
• 게이트웨이(Gateway): 다른 네트워크 영역으로 가기 위한 관문입니다.

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네트워크의 기본 개념을 이해하는 것은 디지털 전환에 있어 중요한 첫걸음입니다.

오늘 배운 내용을 바탕으로 더 깊이 있는 공부를 이어가도록 합시다!