면접을 위한 CS 전공지식 노트 [CHAPTER 2] (4)
[SECTION 2.4] - IP 주소
인터넷 계층에 IP 주소를 쓴다고 했는데 IP 주소에 대해 조금 더 자세히 알아 보겠다.
2.4.1 ARP
❗️컴퓨터와 컴퓨터 간의 통신은 흔히들 IP 주소 기반으로 통신한다고 알고 있지만!
💡정확히 말하자면?
👉🏻 IP 주소에서 ARP를 통해 MAC 주소를 찾아 MAC 주소를 기반으로 통신한다.
ARP(Address Resolution Protocol)란?
- IP 주소로부터 MAC 주소를 구하는 IP와 MAC 주소의 다리 역할을 하는 프로토콜이다.
👉🏻 ARP를 통해 가상 주소인 IP 주소를 실제 주소인 MAC 주소로 변환한다.
💡이와 반대로 RARP를 통해 실제 주소인 MAC 주소를 가상 주소인 IP 주소로 변환하기도 한다.
2.4.2 홉바이홉 통신
홉바이홉(hop by hop)통신이란?
- IP 주소를 통해 통신하는 과정이다. - 여기서 홉(hop)이란 직역하면 건너뛰는 모습을 의미한다. 👉🏻 이는 통신망에서 각 패킷이 여러 개의 라우터를 건너가는 모습을 비유적으로 표현한 것이다.
👉🏻 즉, 통신 장치에 있는 '라우팅 테이블'의 IP를 통해 시작 주소부터 시작하여 ➡️ 다음 IP로 계속해서 이동하는 *'라우팅' 과정을 거쳐➡️ 패킷이 최종 목적지까지 도달하는 통신을 말한다.
*라우팅 : IP 주소를 찾아가는 과정
라우팅 테이블(routing table)
라우팅 테이블이란?
- 송신지에서 수신지까지 도달하기 위해 사용되며, 라우터에 들어가 있는 목적지 정보들과 그 목적지로 가기 위한 방법이 들어 있는 리스트를 뜻한다. - 게이트웨이와 모든 목적지에 대해 해당 목적지에 도달하기 위해 거쳐야 할 다음 라우터의 정보를 가지고 있다.
게이트웨이(gateway)
게이트웨이란?
- 서로 다른 통신망, 프로토콜을 사용하는 네트워크 간의 통신을 가능하게 하는 관문 역할을 하는 컴퓨터나 소프트웨어를 두루 일컫는 용어이다.
❗️사용자는 인터넷에 접속하기 위해 수많은 톨게이트인 게이트웨이를 거쳐야 하며,
게이트웨이는 서로 다른 네트워크상의 통신 프로토콜을 변환해주는 역할을 하기도 한다.
2.4.3 IP 주소 체계
- IP 주소는 IPv4와 IPv6로 나뉜다.
IPv4 : 32비트를 8비트 단위로 점을 찍어 표기한다.
IPv6 : 64비트를 16비트 단위로 점을 찍어 표기한다.
이 둘은 아래와👇🏻 같은 방식으로 IP 주소를 나타낸다.
👉🏻 추세는 IPv6로 가고 있지만 현재 가장 많이 쓰이는 주소 체계는 IPv4이다.
DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)
DHCP란?
- IP 주소 및 기타 통신 매개변수를 자동으로 할당하기 위한 네트워크 관리 프로토콜이다.
🙌🏻 이 기술을 통해 네트워크 장치의 IP 주소를 수동으로 설정할 필요 없이 인터넷에 접속할 때마다 자동으로 IP 주소를 할당할 수 있다.
NAT(Network Address Translation)
NAT란?
- 패킷이 라우팅 장치를 통해 전송되는 동안 패킷의 IP 주소 정보를 수정하여 IP 주소를 다른 주소로 매핑하는 방법이다.
❗️IPv4 주소 체계만으로는 많은 주소들을 모두 감당하지 못하는 단점이 있는데,
👉🏻 이를 해결하기 위해 NAT로 공인 IP와 사설 IP로 나눠서 많은 주소를 처리한다.
💡 NAT를 가능하게 하는 소프트웨어는 ICS, RRAS, Netfilter등이 있다.
🫧 공유기와 NAT
NAT를 쓰는 이유는?
- 주로 여러 대의 호스트가 하나의 공인 IP 주소를 사용하여 인터넷에 접속하기 위함이다.
🔒 NAT를 이용한 보안
- NAT를 이용하면 내부 네트워크에서 사용하는 IP 주소와 외부에 드러나는 IP 주소를 다르게 유지할 수 있기 때문에 내부 네트워크에 대한 어느 정도의 보안이 가능해진다.
😥 NAT의 단점
- NAT는 여러 명이 동시에 인터넷을 접속하게 되므로 실제로 접속하는 호스트 숫자에 따라서 접속 속도가 느려질 수 있다는 단점이 있다.
2.4.4 IP 주소를 이용한 위치 정보
- IP 주소는 인터넷에서 사용하는 네트워크 주소이기 때문에 이를 통해 동 or 구까지 위치 추적이 가능하다.