IP주소(Internet Protocol Address)란 인터넷상에 연결된 기계가 갖는 번호이다. 데이터를 송수신할 때, 네트워크상에서 통신 상대를 헷갈리지 않도록 하기 위해 사용된다. IP주소에는 종류나 규칙이 존재한다. 이것에 대해 알기 쉽게 설명하도록 하겠다.
IP 주소의 기초 지식
IP주소는 컴퓨터나 스마트폰등 네트워크 상의 기계를 식별하기 위해 할당되며, 인터넷 상에서의 주소와 같은 역할을 담당한다. 그러면 IP주소가 어더한 숫자로 구성되어 있는지, 그 규칙에 대해 살펴보자.
네트워크 부분와 호스트 부분
IP주소는 숫자의 나열이다. 현재 보급되어있는 IPv4라는 버전에서는 32비트의 2진수이지만, 그대로 사용하기는 힘들기 때문에 8비트마다 "."으로 구분하여 10진수로 표기한다. 각각의 값은 0~255사이이다.
구체적으로는 아래의 그림과 같이 네트워크 부분과 호스트부분으로 구성되어있다. 또한 네트워크 부분과 호스트 부분의 경계는 IP주소에 따라 다르다.
네트워크 부분이라는 것은 어떤 네트워크에 소속되어 있는가를 표시하는 부분이며, 호스트 부분은 위에 기재한 네트워크 부분 중에 호스트(컴퓨터 단말)을 가리킨다.
클래스 전체 주소(Class Full address)
네트워크 부분과 호스트 부분의 경계선은 IP주소에 따라 다르다고 설명했었다. 이러한 구분 방법에 대해서는 2종류의 방법이 있다. 그것은 클래스 전체 주소(Class Full address)와 클래스 리스 주소 (Classless address)이다.
클래스 전체 주소에서는 클래스A부터 클래스B까지 5개의 클래스가 있고, 보통 사용하는 것은 클래스 A부터 클래스 C까지이다.
클래스 리스 주소에서는 맨앞의 비트 열이 10진법의 숫자를 보면 클래스 식별할 수 있도록 되어있다. 그리고 클래스가 식별할 수 있다면, 네트워크 부분과 호스트 부분의 구분할 수 있다.
예를 들어, 클래스 A에서는 네트워크 부분이 8비트, 호스트 부분이 24비트의 IP주소이다. 사용할 수 있는 네트워크는 126개밖에 없으나, 각각의 네트워크에 연결할 수 있는 호스트는 약 1700만개가 된다.
클래스 C에서는 네트워크 부분이 24비트이트로, 네트워크의 숫자는 약 209만개가 되지만, 각각의 네트워크에서는 254개 밖에 호스트를 할당될 수 밖에 없다.
| 클래스 | 맨 앞의 비트 | 주소 범위 | 할된가능한 호스트 수 |
| 클래스A | 0 | 0.0.0.0~127.255.255.255 | 16777214개 |
| 클래스B | 10 | 128.0.0.0~191.255.255.255 | 65534개 |
| 클래스C | 110 | 192.0.0.0~223.255.255.255 | 254개 |
클래스 리스 주소(Classless Address)
그런데 운영함에 따라 IP주소가 낭비되는 것으로 나타났기 때문에 현재는 서브넷 마스크라는 숫자가 일반화되었다. 서브넷 마스크란 네트워크 부분과 호스트 부분을 구별하기 위한 숫자이다.
클래스 리스 주소란 클래스에 할당된 서브넷 마스크를 변경하여 1개의 클래스를 몇 개의 서브메인으로 분할하여 주소를 사용할 수 있도록 하는 것이다.
이 서브넷 마스크에 따라, 기존의 네트워크 부분과 호스트 부분의 경계가 사라져, 자유롭게 결정할 수 있게 되었다. 앞서 설명하였듯 우리가 평소에 접하는 IP 주소의 숫자는 10진수로 표시되어있으나, 실제는 1과 0만을 조합한 2진법에 따라 표기되어있다. 여기서 2진법의 IP 주소와 서브넷 마스크를 함께 두어 살펴보면, 아래와 같이 구분하고 있다.
서브넷 마스크의 1의 부분 ▶ IP주소의 네트워크 부분
서브넷 마스크의 0의 부분 ▶ IP주소의 호스트 부분
도메인과의 관계
지금까지 살펴보았듯, IP주소 존재하는 덕분에 호스트 간의 통신이 가능하게 되었지만, 단순한 숫자의 나열이므로 일상 생활에서 부자연스럽고 외우기도 힘들다.
여기서 도메인명이 등장한다. 간단히 말하자면, 유저가 기억하기 쉬운 이름(문자열)이다. 이 도메인명과 IP주소가 연결되어 있지면 링크가 끊어지거나 메일의 송수신이 되지 않거나 등의 문제가 발생한다. 따라서 IP주소와 도메인 명의 연결이 힘들다.
IP주소와 도메인명을 관련짓는 역할을 DNS서버라고 불리는 서버가 담당한다. 분산시키는 데이터 베이스라고도 한다.
IP주소의 종류
다음의 용도별 IP주소 분류에 대해 서명한다. 용도란 아래의 두 가지의 경우가 존재한다.
① 인터넷에 연결하는 타입(글로벌 IP주소)
② 인터넷에 연결하지 않는 타입(프라이빗 IP주소)
각각의 특징은 아래와 같다.
글로벌 IP주소
글로벌 IP주소란 인터넷에 연결된 타입의 IP주소이다. 더욱이 동적 IP주소, 정적 IP주소(고정IP주소)로 나눠져 있다. 1개씩 설명하도록 하겠다.
동적 IP 주소
IP주소가 변동되는 경우, 동적 IP주소로 분류된다. 일반적인 사례를 예로 들자면, 가정에서 인터넷, 서비스, 프로퍼티(ISP)에 연결하는 경우를 예로 든다면 알기 쉬울 것이라고 생각한다.
최근에는 ISP에 처음 연결하는 경우에 특별한 설정이 불필요하다. 이것은 네트워크 기계에 LAN 케이블을 연결해 인터넷에 연결하면 자동적으로 글로벌 IP 주소가 ISP에 의해 할당되기 때문이다.
다시 말하자면, ISP가 자동검지해준다는 것이다. 그러므로 일정시간이 경과하거나, 인터넷에 다시 연결될때 마다, 다른 글로벌 IP주소가 할당된다.
정적 IP 주소(고정IP주소)
한편, 정적 IP주소(고정 IP 주소)란 말그대로 동적이지 않은 IP 주소이다. 그럼 어떠한 경우에 이 주소가 사용될까? 한마디로 말하자면, 접속할 때마다 이렇게 저렇게 변하지 않길 원하는 경우에 도입할 필요가 있다.
예를 들어, 홈 페이지의 공개 서버나 메일의 송수신을 위한 메일 서버의 경우가 이러한 경우이다. 여기서 위에서 언급한 DNS서버가 관련된다. DNS서버란, IP주소와 도메인명을 연계하는 데이터 베이스이다.
만약 Web서버나 메일 서버의 IP 주소가 계속 바뀌어 버리면, DNS서버에서의 관련 작업이 불가능해져버리고 만다.
즉, 도메인명으로 서버에 접근될 때, 대상 IP 주소가 변동되지 않도록 IP주소는 정적(고정)해야만한다. 엄밀히는 전체의 Web 서버나 메일 서버가 정적(고정)의 IP 주소를 소유하고 있다는 것은 아니다. 기술에 의해 이러한 문제를 회피할 수 있기 때문이다.
프라이빗 IP주소
다음은 인터넷에 연결하지 않는 타입의 프라이빗 IP주소에 대해 설명하도록하겠다. 가정내에서의 인터넷으로 부터 독립된 네트워크를 예로 설명하겠다. 구체적으로는 브로드밴드 루터의 바깥쪽이 인터넷의 세계에, 안쪽이 가정내의 독립된 네트워크라고 가정하자. 이때, 가정내의 인터넷에 연결되어 있는 컴퓨터등에 부여된 IP주소가 프라이빗 IP주소이다.
프라이빗 IP주소는 직접 글로벌 IP주소와 데이터를 송수신하는 것은 불가능하다. 여기서 브로드밴드 루터의 NAT(Network Address Translation)이는 기계가 필요로 한다. NAT는 프라이빗 IP 주소를 글로벌 IP주소로 변결하는 기능이 있다.
기업내에의 LAN네트워크에서 클라이언트PC가 인터넷에 연결하는 경우도 글로벌 IP주소로 변환(NAT)하고 있다.
IP 주소가 할당되는 방식
여기서는 글로벌 IP주소와 프라이빗 IP주소로 나눠 각각의 일반적인 관리 방법에 대해 설명하도록 하겠다.
글로벌 IP주소의 관리
ICANN이라고 불리는 최상위의 국제적인 기관이 관리하고 있다. 조직구성은 단계적으로 되어있다. 그리고 하위의 조직이 인터넷, 서비스, 프로퍼티(ISP)등을 총괄하고 있다. 각각의 ISP에는 글로벌 IP주소가 결정되고 할당되어 있다.
각각의 이용자가 인터넷 연결을 위해 브로드밴드 루터를 사용하면 ISP로부터 자동적으로 1개의 글로벌 IP주소가 제공된다.
프라이빗 IP주소의 관리
가정내에서 컴퓨터 드으이 단말을 브로드밴드 루터에 연결하면 단말에는 자동적으로 프라이빗 IP주소가 할당된다. 이것을 실현하기 위해 DHCP라는 서버가 활약하고 있다. 대부분의 경우에는 브로드 밴드 루터 등에 내장되어 있으므로 특별한 조작을 하지 않아도 된다.
이 DHCP서버에 있어서 네트워크 접속하고 있는 다른 단말과 중복하지 않는 프라이빗 IP 주소가 자동적으로 교부되도록 되어 있다. 이 부분에 대해서도 사람의 손으로 관리할 필요는 없다.
참고자료
www.kagoya.jp/howto/network/ipaddress/
'IT > 기초 지식' 카테고리의 다른 글
| [Docker] Docker 기초(1) (0) | 2021.04.04 |
|---|---|
| [SQL Server] 저장 함수(stored function)만들기 (0) | 2021.03.11 |
| [네트워크] 노드(node)란? (0) | 2020.10.28 |
| [네트워크] TCP/IP와 TCP/UDP (0) | 2020.10.28 |
| [데이터베이스] 자연키(Natural key)와 대체키(Surrogate Key) (0) | 2020.10.23 |