네트워크, bit와 byte, Mac Address와 IP Address, 서브넷 마스크, Subnetting

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1.네트워크(Network)의 정의

1. 두 대 이상의 시스템(System) 서로 연결하여 데이터(Data)를 주고 받는 것(통신)

2.IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers:국제전기전자 공학회):

   몇개의 독립적인 장치가 적절한 영역에서 적당히 빠른 속도의 물리적 통신 채널을 통하여 서로가 직접 통신할 수 있도         록  지원하는 데이터 통신체계

 

2.네트워크의 종류

Network 종류

1. PAN(Personal Area Network): 가장 소규모인 네트워크로 10m이내에서 연결할 수 있는 네트워크이다. 대표적 종류로 블루투스(Bluetooh)가 있다.

2. LAN(Local Area Network): 근거리 영역, 통상 동인 건물내 150m 이내에서 연결할 수 있는 네트워크이다. 대표적 종류로 이더넷(Ethernet), 와이파이(Wi-Fi)가 있다.

3. MAN(Metropolitan Area Network): 도시 영역 50Km이내에 연결할 수 있는 네트워크로 서로 다른 위치의 공공기관을 통신한다. 예전의 WIMAX가 있다.

4.WAN(Wide Area Network):서로 다른 지역을 연결할수 있고 LAN to LAN으로 연결하는 광대역 네트워크이다.

 

3. bit와 byte

1.비트(bit):

컴퓨터는 Digital Type의 전기 신호를 사용해 모든 정보를 0과 1로만 표현한다. 이를 2진수라고 하는데, 비트는 2진수를 의미하는 'Binary Digit'를 줄인 말로 컴퓨터가 처리하는 정보의 최소단위이다. 2진수로 데이터를 표현 하기에는 그 양이 너무 방대해 8개 단위의 비트(8bit)를 묶은 바이트(Byte)를 사용한다.

2.바이트(Byte):

컴퓨터는 일반적으로 8개 단위의 비트(8bit)를 하나의 그룹으로 사용하는데 이를 바이트(Byte)라 하는데, 1개의 비트(1bit)에는 0과 1의 두가지 정보를, 이런 비트(bit)가 8개가 있으므로 총2의8승 즉 256개의 정보 나타낼수 있게 되고 1바이트(Byte) 는 0부터 255까지 값을 가질수 있게 된다. 영어권은 1Byte(ASCll)로 1개의 문자를, 동양권은 2Byte(Unicode)로 1개의 문자를 표현한다.

 

4. 컴퓨터의 데이터(data) 단위

bit가 모여 Byte가 되듯 각각의 데이터(data)단위가 모이면 더 큰 데이터(data)단위를 표현할 수 있다.

데이터 단위

 

 

5. MAC Address와 IP Address

MAC Address: Media Access Controller Address

IP Address: Internet Protocol Address

 

1. 공통점 :

두 주소 모두 Network상에서 고유한 식별번호를 의미한다.

2. 차이점:

MAC Address는 물리적(Hardware)으로 할당된 즉 NIC에 고유의 식별자이다.(불변 : 해킹시 제외)

IP Address는 ISP 업체등에서 임시적으로 할당된 즉 논리적인 식별자이다.(가변 : 변동 가능)

MAC Address vs IP Address

 

6. MAC Address의 구조

MAC Address는 IEEE에서 관리하고 16진수 12자리로 구성되어 있다. 16진수는 4비트(bit) 구성 됨으로 총 48비트(bit)의 주소 체계이다.  앞쪽 여섯자리는 NIC제조 회사의 고유번호 인데. Virtualization 및 Cloud환경이 늘어나면서 부여된 일련번호 부족으로 여러 OUI를 갖는 회사가 존재한다. 주소 부족 문제를 해결하기 위해서 UUID를 도입하였다. 뒤쪽 여섯자리는 제조회사에서 부여하는 일련번호이다.

https://standards.ieee.org/ 에서 제조회사 확인이 가능하고 Windows 계열의 경우 cmd -> ipconfig /all 결가의 물리적 주소이다.

 

7. IP Version

IP Address는 버전이 IPv0부터 IPv15까지 존재한다.

IP Version

현재 사용하고 있는 Version은 IPv4와 IPv6이다. 대부분의 장비에서 두 가지 버전을 모두 지원한다.

 

8. IPv4

IPv4의 구조는 이진수 32개(32bit)로 구성되어 있다. 8개씩마다 .(dot)으로 구분하고, 옥탯(Octet)이라 부른다. 2진수로 외우기 힘들기에 10진수로 변환해서 사용하는데, 그래도 외우기 힘들어 DNS(Domain Name System)이 생겼다. 따라서 각 옷탯(Octet: 8자리씩 끊어 읽음)은 최소 0에서 최대 255의 숫자를 의미한다. 이외의 숫자가 오면 유효하지 않은 IP Address이다.

IPv4주소는 인터넷주소자원 관리기관에서 부여한 네트워크 주소와 네트워크 상의 개별 호스트를 식별하기 위하여 네트워크 관리자가 부여한 호스트 주소로 구성된다. 초창기 시절에는 서브넷 마스크(Subnet Mask)를 사용하지 않고 클래스(class ) 별로 IP 를 사용하였다. 네트워크의 크기나 호스트의 수에 따라 A, B, C, D, E클래스로 나누어 진다. A, B, C 클래스는 일반 사용자에게 부여하는 네트워크 구성용, D 클래스는 멀티캐스트용, E클래스는 향후 사용을 위하여 예약된 주소이다.

Class별 IP Address

클래스별 IP 사용으로 인한 IP 낭비를 줄이고자 사이더(CIDR)가 도입이 되었는데, Classless Inter Domain Routing 의 약자로서 Class별 크기가 아니라 서브넷 마스크(Subnet Mask)에 의해서 네트워크의 크기를 제한한다.

CIDR Network

 

9. IP Address를 만드는 규칙

IP Address를 만드는 규칙은 2진수 32개를 사용한다. 1개의 옥탯(Octet)은 8개의 2진수로 구분하고 즉 4개의 옥탯으로 구성된다. 각 옥탯별로 갖을 수 있는 최소 10진수는 0, 최대 10진수는 255이다. 0~255 까지의 10진수를 사용함으로 하나의 옥탯이 포함할 수 있는 수는 256개이다.

 

10. Subnet Mask를 만드는 규칙

서브넷 마스크(Subnet Mask)를 만드는 규칙은 IP Address를 만드는 규칙과 동일하다. 단 2진수 1로 시작하고 중간에 0이 나오면 끝까지 0이어야 한다. 0 다음에는 절대로 1이 올 수 없다.

Subnet Mask

서브넷 마스크를 또 다른 방식으로 표현하는 방법으로는 프리픽스(PREFIX)가 있다. 2진수 1의 갯수로 서브넷 마스크를 표현한다.

 

11. Subnetting

IP 자원이 부족해지면서 낭비되는 Class별 IP를 효율적으로 사용하고자 도입되었다. 하나의 네트워크를 여러개의 작은 네트워크로 분리하는 작업으로, 밖에서 볼때는 하나의 큰 단위이지만 그 내부는 또 다시 논리적으로 분할되어 있다.

각 클래스별로 디폴트 마스크(Default Mask)에 대해서 알아보자.

Default Subnet Mask

서브넷 마스크에 따른 네트워크의 갯수를 정리해보았다. 

Subnet Mask 네트워크 갯수

첫날 교육 받은 내용을 두서없이 정리해 보았다... 아는게 없어 이해하는데에 어렵지만 꾸준히 공부해서 이해하기 위해 포스팅 해보았다. 당장은 못할수 있지만 공부하며 포스팅을함으로 꾸준함을 유지해보자!