[Network] 7. OSI 7계층 / TCP 5계층 - (네트워크 계층과 IP 어드레스)

(Week 1 - Day 3) - (1/3)

 

1. 확장성

- IP 주소를 무작위로 배정하게 되면 라우터 안의 포워딩 테이블은 기하급수적으로 커지게 됨

- 포워딩 속도가 느려지고 스케일이 커짐으로 인한 문제 발생

- IP 주소를 용도에 따라 대역을 나눠줘야 할 필요성이 존재

 

2. 서브넷 마스크 / Prefix

- 같은 대역임을 알려주는 역할

- ip를 질서있게 설정하여 라우터들의 포워딩 테이블을 줄이고 포워딩 속도를 빠르게 한다.

- ip 주소 추가를 쉽게한다.

2.1. 서브넷 마스크

- 255.255.255.0 으로 지정할 수 있음

2.2. Prefix

- ip 주소 뒤에 /24 로 표기할 수 있음

- 프리픽스의 숫자가 1 증가하면 ip 대역이 2분할된다.

 

3. 서브넷

- 같은 프리픽스를 가진 장치들의 집합

- 같은 서브넷에 있다는 표현을 사용

 

4. NAT

- Network Address Translation

- 계기 : IPv4 주소 부족

- IPv4 주소를 한 명만 사용하는 것이 아닌 하나의 주소를 여러 명이 공유하는 기술

- 라우터들은 보통 공인 ip 주로 사용

- 사용자들은 보통 사설 ip 주로 사용

(10.0.0.0 대역 / 192.168.0.0 대역)

 

5. DHCP

- 자동으로 IP 주소를 배정해주는 프로토콜

- DHCP 서버 : ip들을 가지고 있는 서버

 

5.1. DHCP 시나리오

1. 클라이언트 측에서 ip 주소 할당을 위해 서버에 요청(DHCP discover)

src : 0.0.0.0, 68	ip가 없는 상태, 포트 번호
dest : 255.255.255.255, 67	DHCP 서버를 찾아야 함, 포트 번호
yiaddrr : 0.0.0.0	할당 받은 ip 주소가 없는 상태
transaction ID : 654	클라이언트가 랜덤으로 선택한 ID

2. 서버 측에서 응답(DHCP offer)

src : 223.1.2.5, 67	서버의 IP 주소, 포트 번호
dest : 255.255.255.255, 68	아직 클라이언트의 존재를 모름, 포트 번호
yiaddrr : 223.1.2.4	할당할 ip 주소를 지니고 있음
transaction ID : 654	클라이언트가 랜덤으로 선택한 ID
lifetime : 3600 secs	해당 ip를 사용할 수 있는 시간

3. 클라이언트 측에서 응답(DHCP request)

src : 0.0.0.0, 68	아직 ip 할당받지 못함, 포트 번호
dest : 255.255.255.255, 67	서버 측에 브로드캐스트로 통신, 포트 번호
yiaddrr : 223.1.2.4	클라이언트 측에서 자신이 할당받은 ip 주소 인지
transaction ID : 655	다른 ID를 사용
lifetime : 3600 secs	해당 ip를 사용할 수 있는 시간 인지

4. 서버 측에서 클라이언트 측으로 ip 할당해줌(DHCP ACK)

src : 223.1.2.5, 67	클라이언트는 앞으로 3600초동안 223.1.2.4 ip 주소 사용
dest : 255.255.255.255, 68
yiaddrr : 223.1.2.4
transaction ID : 655
lifetime : 3600 secs

 

6. ICMP

- Internet Control Message Protocol

- 네트워크 상에서 통신이 가능한지 확인할 때 사용하는 프로토콜

- ping 명령어 사용

ex) 구글과 통신이 잘 되는지 확인하기

cmd -> ping 203.130.111.154