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PART 05 IP주소

IP주소 ; TCP/IP 프로토콜을 사용한는 모든 장비들을 구분해 주기 위해서 만들어낸 주소 

# ip주소 특징 
 - 같은 네트워크(인터페이스)에서는 ip주소가 겹치면 안됨
 - 일정한 규칙이 있다.

# ip 범위
IP 주소는 이진수 32 자리로 되어있다. ( 4개의 옥테트^[각주:1]로 나누어 짐 ) 
0000 0000 . 0000 0000 . 0000 0000 . 0000 0000 에서
1111 1111 . 1111 1111 . 1111 1111 . 1111 1111 까지  2의 32승 개 정도 사용 할 수 있음 ( 이 중 못쓰는 주소도 있음 ) 

이진수 8자리가 나타낼 수 있는 가장 큰 십진수가 255이기에  다시 범위를 십진수로 표기하면 
0 . 0 . 0 . 0 ~ 255 . 255 . 255 . 255 까지가 된다.

# 라우터에서 IP주소
 ; 내부  네트워크에 연결되는 라우터의 포트를 이더넷 인터페이스, 외부 인터넷쪽으로 연결되는 인터페이스를 시리얼 인터페이스라고 생각
라우터에 부여해야 하는 IP 주소는 두 개가 된다. 하나는 이더넷 인터페이스에 부여, 하나는 시리얼 인터페이스에 부여
( 이더넷용 ip주소는 내부에서 사용하기 위해 부여 받은 ip 주소 중 하나를 배정해야 함, 주로 그 네트워크의 맨 첫번째 주소로 사용  * 라우터에 부여한 주소는 또 다시 PC에 부여하면 안됨)

시리얼 주소의 경우 라우터가 접속하는 상대편(ISP 업체) 라우터의 시리얼 인터페이스와 IP 주소를 맞춰야 합니다. 
 -> 내부용 ip주소와 다른 네트워크가 됨 
 -> 인터페이스가 달라지면 그건 네트워크가 달라진다는 것을 의미

# 네트워크 부분/ 호스트 부분
네트워크 ; 브로트캐스트 영역
= pc가 데이터를 뿌렸을 때 그 데이터를 라우터를 거치지 않고도 바로 받을 수 있는 영역
라우터 -> 브로드 캐스트 영역을 나누는 역할 => 한 브로드 캐스트 영역 안에 있는 두 pc는 라우터 없이도 통신이 가능, 그렇지 않은 경우에는 라우터를 꼭거쳐야 함

"한 네트워크" = 브로드캐스트 영역 = 라우터를 거치지 않고도 통신이 가능한 영역 

호스트 ; 각가의 pc 또는 장비

IP 주소 = 네트워크 부분 + 호스트 부분으로 나뉜다.

어떤 네트워크에서든
    "하나의 네트워크"에서는 네트워크 부분은 모두 같아야 되고, 호스트 부분은 모두 달라야 정상적인 통신 
* 호스트가 같게되면 ip 충돌이 일어나 통신이 불가
* 서로 다른 네트워크 에서는 호스트 부분이 서로 같아도 됨 

* 라우터는 다른 네트워크를 찾아줌 

# IP Class ; ip 주소를 보고 네트워크 부분과 호스트 부분을 나누는 방식
 - ip 주소는 5개의 Class로 구분됨( A / B / C / D / E  Class) 
 - 클래스에 따라 네트워크 부분과 호스트 부분 나눠지는게 달라짐 
( 네트워크 크기에 따른 구분 , 하나의 네트워크가 호스트의 수를 몇 개 까지 가질 수 있는가에 따라서 클래스가 나눠짐 )

A Class   
 - 하나의 네트워크가 가질 수 있는 호스트 수가 가장 많은 클래스 
 - 32개의 이진수 중에서 맨 앞쪽 하나가 항상 0으로 시작되는 것들
 - 0xxx xxxx . xxxx xxxx . xxxx xxxx . xxxx xxxx  ( 나머지 x에는 0, 1 아무거나 와도 됨 )
 - 0000 0000 . 0000 0000 . 0000 0000 . 0000 0000  ( 0 . 0 . 0 . 0 )
         ~ 0111 1111 . 1111 1111 . 1111 1111 . 1111 1111 ( 127 . 255 . 255 . 255 )
 - 앞의 8 bit 가 네트워크 부분 나머지 24 bit 호스트 부분 

1 옥테트
1bit	7bit	24 bit
0	xxx . xxxx	. xxxx xxxx . xxxx xxxx . xxxx xxxx
네트워크 부분		호스트 부분

 - 가장 작은 네트워크 1 . 0 . 0 . 0 ( 0 . 0 . 0 . 0 은 제외 ) 가장 큰 네트워크 126 . 0 . 0 . 0 ( 127  은 제외 )

( 네트워크를 나타낼 때는 호스트 부분은 모두 0으로 쓴다 )
* 0 . 0 . 0 . 0  은 네트워크 자체를 나타냄 ,  1 . 1 . 1 . 1 은 브로드 캐스트 주소이다. 
* InterNIC^[각주:2]에서 네트워크 부분을 정해주면 호스트 부분은 내 마음대로 설정 할 수 있음.
 

B Class   
 - 맨 앞이 반드시 10(이진수) 으로 시작
 - 10xx xxxx . xxxx xxxx . xxxx xxxx . xxxx xxxx  ( 나머지 x에는 0, 1 아무거나 와도 됨 )
 - 1000 0000 . 0000 0000 . 0000 0000 . 0000 0000  ( 128 . 0 . 0 . 0 )
        ~ 1011 1111 . 1111 1111 . 1111 1111 . 1111 1111 ( 191 . 255 . 255 . 255 )
 - 앞의 16 bit 가 네트워크 부분 나머지 16 bit 호스트 부분 

1 옥테트
2 bit	14 bit			16 bit
10	xx  xxxx . xxxx xxxx			. xxxx  xxxx . xxxx xxxx
네트워크 부분				호스트 부분

 - 가장 작은 네트워크 128 . 0 . 0 . 0  가장 큰 네트워크 191 . 255  . 0 . 0 
( 네트워크를 나타낼 때는 호스트 부분은 모두 0으로 쓴다 )

C Class   
 - 맨 앞이 반드시 110(이진수) 으로 시작
 - 110x xxxx . xxxx xxxx . xxxx xxxx . xxxx xxxx  ( 나머지 x에는 0, 1 아무거나 와도 됨 )
 - 1100 0000 . 0000 0000 . 0000 0000 . 0000 0000  ( 192 . 0 . 0 . 0 )
        ~ 1101 1111 . 1111 1111 . 1111 1111 . 1111 1111 ( 223 . 255 . 255 . 255 )
 - 앞의 24 bit 가 네트워크 부분 나머지 8 bit 호스트 부분 

1 옥테트
3 bit	21 bit			8
110	x .xxxx  xxxx . xxxx xxxx			. xxxx xxxx
네트워크 부분				호스트 부분

 - 가장 작은 네트워크 192 . 0 . 0 . 0  가장 큰 네트워크 223. 255  . 255 . 0 
( 네트워크를 나타낼 때는 호스트 부분은 모두 0으로 쓴다 )
 - 호스트에 255는 브로드 캐스트 용이므로 ip 할당을 해주면 안된다.

* 클래스 A나 B는 너무 많은 HOST주소를 가질 수 있기 때문에 잘 배정해주지 않습니다. 따라서 대부분의 공인 IP주소는 클래스 C로 배정받음

# 기본 게이트웨이(Default Gateway)  ; 기본이 되는 문. 내부 네트워크에서 없는 년석을 찾을 때 밖으로 통해있는 문 = 라우터의 이더넷 인터페이스 

* 라우터에는 인터페이스 별^[각주:3]로 IP주소를 배정, 스위치나 허브는 IP주소를 장비별로 하나씩만 배정.
( 스위치나 허브에 ip 배정하는 이유는 단지 관리를 위한것 궂이 배정하지 않아도 지장 없음 )
( ip 주소를 겹쳐 써서 ip 충돌이 날 수 있는점 유의, Layer3 이상의 스위치는 ip 주소를 제대로 줘야 함 ) 

서브넷 마스크 ; 메인이 아닌 어떤 가공을 통한 네트워크를 만들기 위해서 씌우는 마스크 , 주어진 IP 주소를 네트워크 환경에 맞게 나누어 주기 위해서 씌워주는 이진수의 조합이다.

* IP 주소를 배정받게 되면 보통은 이 주소를 그대로 사용하지 않음. 
if 클래스 B 주소를 받는 경우 하나의 네트워크가 65,000여 개의 호스트를 가지는데 이렇게 큰 네트워크를 구성하면 브로드 캐스트 영향이 너무 커 통신이 제대로 이루어지지 않음. = 나누어 사용해야한다.

서브넷으로 나누는 가장 큰 이유는 브로드캐스트 영역을 나누는 것과 IP 주소를 아끼기 위한 것

- 클래스 B 네트워크 110.110.0.0을 서브넷 해서 사용
 - 서브넷 마스크는 255.255.255.0
 - 이렇게 해서 나뉘어진 서브넷간 통신은 라우터를 거쳐야만 가능 

브로드 캐스트 도메인을 작게 나눔, 원래 디폴트 서브넷 마스크가 255.255.0.0  -> 새로운 서브넷 마스크가 255.255.255.0
( 네트워크 부분이 3자리로 늘고 호스트 부분이 1자리로 줄었음 )

* 서브넷 마스크는 그 주소를 나누지 않더라도 항상 그 옆에 붙어 다님 -> 주소를 나눈건지 나누지 않은 건지 알 수 있기에

# 디폴트 서브넷 마스크(Default Subnet Mask) ; 클래스를 나누어 쓰지 않고 몽땅 쓰는 경우에도 서브넷 마스크는 따라다니는데 그것이 디폴트 서브넷 마스크임.

A Class	255.0.0.0
B Class	255.255.0.0
C Class	255.255.255.0

* 나누지 않고 그대로 다 쓰는 경우 디폴트 서브넷 마스크를 쓰면 됨 

 서브넷 마스크란 IP 주소를 가지고 어디까지가 네트워크 부분이고, 또 어디까지가 호스트 부분인가를 나타내는 역할을 함

 서브넷 마스크가 이진수로 '1'인 부분이 네트워크 부분이고, 이진수로 '0'인 부분이 호스트 부분이다.

1101 0010.0110 0100.0110 0100.0000 0001  = 210.100.100.1	IP 주소
1111 1111.1111 1111.1111 1111.0000 0000 = 255.255.255.0	서브넷 마스크
1101 0010.0110 0100.0110 0100.0000 0000 = 210.100.100.0	서브넷 네트워크

// 210.100.100.1 IP에 255.255.255.0 서브넷  마스크를 줄경우 네트워크부분은 210.100.100 이되고, 호스트 부분은 그 뒤 1 이 된다. 

IP 주소와 서브넷 마스크와 논리적 AND 연산을 하면 서브넷(네트워크부분과 호스트부분을 확인 할 수 있음)이 된다. 

* 서브네팅 = 하나의 주소를 서브넷 마스크를 씌워서 작은 네트워크로 만드는 것

* IP중 호스트 부분의 이진수가 모두 1인경우 브로드 캐스트로 사용되어지고, 모두 0인경우 해당 네트워크를 나타내는 것이기에 ip 할당시 사용하면 안됨 

1. 이진수 8자리, 8bit를 옥텍트라 함 [본문으로]
2. 공인 ip 주소 분배 관리하는 곳 [본문으로]
3. (한 라우터당 여러 인터페이스를 가질 수 있음 ) [본문으로]