네트워크 기본 간단하게 알아보기

안녕하세요.

오늘은 네트워크 기본 지식 몇 가지(?)에 대해서 알아보겠습니다.

 

알아볼 내용

• IP Address
• IPv4 / IPv6
• Router
• Public / Private IP Address
• NAT
• Port forwarding
• Dynamic / Static IP Address

 

IP Address 란?

다른 사람에게 전화를 하기 위해서는 전화번호가 필요한 것 처럼 컴퓨터 간의 통신을 하기 위해서는 주소가 필요한데 이를 IP 주소라고 한다.

 

 

IPv4와 IPv6 란?

컴퓨터 간의 통신을 하기위해 필요한 IP주소는 두 가지 버전이 있는데 IPv4와 IPv6가 있다.

 

IPv4는 32비트의 형태로 구성된 IP 주소이다. 약 42억개의 주소를 가질 수 있는데 인터넷에 연결되는 기기의 수가 기하급수적으로 늘어나면서 42억개의 주소는 부족하게 되었다. 이를 해결하기위해서 나온 방식이 IPv6이다.

IPv6는 128비트의 형태로 구성되어 있어 IP부족 문제를 해결할 수 있게 되었다. 

 

IPv4에서 IPv6로 변경하는것은 쉬운일이 아니기 때문에 현재까지도 IPv4를 사용하고 있다.

 

 

Router (공유기)

공유기는 통신사와 계약을 맺고 Public IP를 할당 받는데 할당받은 Public IP 하나를 사용하여 여러대의 기기에서 인터넷을 사용할 수 있도록 도와주는 기기이다.

 

통신사와 계약을 맺으면 회선을 받게되는데, 해당 케이블을 전자기기에 연결하거나 와이파이를 연결하는 순간 IP가 부여된다.

집에 전자기기가 늘어나고 모두 인터넷을 연결하고 사용하기위해서 는 통신사와 계약을 더 채결하는게 아니라 공유기를 사용하여 여러 기기에서 인터넷을 이용하도록 할 수 있다.

 

통신사와 연결하고 받은 회선은 공유기의 WAN에 연결한다. 

공유기의 LAN 포트를 각각의 기기에 연결한다. 스마트폰과 같은 무선기기는 공유기의 와이파이를 이용해서 인터넷에 연결한다.

 

LAN은 Local Area Network 즉, 지역 네트워크라고 한다.

WAN은 Wide Area Network 즉, 광역 네트워크라고 한다.

 

WAN과 LAN 사이에 중계 역할을 하는 기기가 공유기(router)이다.

 

공유기에 연결되어진 전자기기들은 IP를 부여받는다.

공유기에게도 IP가 부여된다. 예를들면, 192.168.0.1이다. 이를 Gateway Address 또는 Router Address라고 한다.

 

 

Public / Private IP Address

WAN에 연결된 IP는 Public IP Address로 인터넷 세상인 외부에서 접근이 가능한 주소를 의미한다.

LAN에 연결된 IP는 Private IP Address로 회사 내선번호와 같이 지역 네트워크 안에서만 쓸수있는 주소를 의미한다.

 

IPv4에서 사용할 수 있는 42억개의 주소중에서 사설아이피로 사용하기로 약속한 주소는 아래와 같다.

• 10.0.0.0 ~ 10.255.255.255 / 16,777,216개
• 172.16.0.0 ~ 172.31.255.255 / 1,048,576개
• 192.168.0.0 ~ 192.168.255.255 / 65536개

 

 

NAT(Network Address Translation)

NAT는 사설아이피를 공인아이피로 변경해주는 기술을 말한다.

이를 사용하면 사설 아이피를 쓰고 있는 각각의 컴퓨터들이 외부의 컴퓨터에 접속할 수 있게 된다.

 

사설망에 있는 내가 www.google.com에 접속하려고 하면 내부적으로 일어나는 일

1. 공유기인 Gateway Address에 신호를 보낸다.
2. 공유기는 라우팅 테이블을 통해 사설망에 존재하는 IP라면 해당 기기로 신호를 보낸다.
3. 만약 사설망에 존재하지 않는다면 WAN을 통해서 외부망으로 신호를 전달한다.
4. 여기서 주의할 점은 WAN을 통해 외부망으로 신호를 전달하기 전에 공유기에 사설망의 어떤 IP에서 신호를 전달받았는지 기록해둔다.
5. Network Address Translation는 사설아이피를 공인아이피로 변경해주는 기술을 말한다.

 

 

Port forwarding

하나의 컴퓨터에는 여러개의 서버(FTP 서버, 웹서버 등)가 실행되고 있을 수 있다.

여러개의 서버중 어떤 서버에 접근할지 알기위해 필요한 주소가 Port이다. 포트는 총 65,535개가 존재한다.

0번부터 1023번 포트까지는 Well-known port로 사용처가 정해져있는(약속되어있는) 포트번호로 사용하면 안된다.

 

포트포워딩은 공유기 안쪽 사설아이피 영역에 숨겨져 있는 컴퓨터에 접근하기위해서 사용하는 기술이다.

 

 

Dynamic / Static IP Address

가정에서 서버를 운영하는 것이 어려운 이유 중의 하나는 통신사(ISP)로부터 제공 받은 IP 주소가 바뀌기 때문이다.

 

IP가 변경되는 이유는 통신사가 가지고 임대하는 퍼블릭 아이피는 제한된 수를 가지고 있기 때문에 통신사와 계약한 이용자들이 아이피를 사용하지 않을경우 (예를들면, 집을 오랫동안 비워서 인터넷을 사용하지 않는 경우) 퍼블릭 아이피를 회수하고 다른 이용자에게 할당하고 다시 접속할 경우 새로운 퍼블릭 아이피를 할당해주기 때문이다.

 

이를 해결하기 위해서 통신사에 고정아이피를 사용하겠다고 신청하면 통신 요금을 더 내고 고정 받을 수 있다.

 

 

DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)

DHCP는 네트워크에 접속한 장치의 ip, subnet mask, gateway address, DNS와 같은 정보를 자동으로 설정해주는 기술이다.

 

공유기는 DHCP 서버를 내장하고 있다. 동시에 인터넷을 사용하는 기계들에게는 DHCP 클라이언트를 내장하고 있다.

 

통신기기들은 MAC 주소를 가지고 있고 이를 통해서 DHCP 서버에게 사설 아이피 주소를 할당 받는다. 할당 받은 정보는 DHCP 서버가 관리하고 있기 때문에 사용가능한 사설 아이피주소를 기기에 할당해줄 수 있다.

 

 

참조

• https://opentutorials.org/course/3265