네트워크 전반 기본 개념 잡기

생활코딩 Home Server강의를 듣고 좀 더 살을 붙여서 정리해봤다.

 

각 그림을 지도가 줌 아웃되는듯한 식으로

좁은 네트워크부터 전체 인터넷 세상으로 넓어지는 순서로 봐주면 된다.

 

 

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우리집 네트워크

2021/02/12 - [네트워크] - 간단하게 나의 홈 서버 테스트해보는 방법

간단하게 나의 홈 서버 테스트 해보는 방법

IP주소 알아보기나 포트포워딩에 대한 내용은 다른 글로 정리했다.

 

 

 

 

 

 

 

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public IP (공인 IP)

전 세계에서 유일

 

IP분배 총괄은 IANA라는 기관에서 하고 대륙별, 또 그 아래 나라별로 분배된다.

우리나라의 경우 독립사용자나 관리 대행자(주로 ISP, 통신사)가 KRNIC에 신청해서 IP, AS번호 등을 직접 부여 받음.

일반 통신사 가입자 같은 경우, KRNIC이 아니라 관리 대행자(통신사)한테 받아옴.

 

독립 사용자 : 대학, 기업 등의 단체로. 알아서 하나의 AS구성

관리 대행자 : 할당받은 IP주소를 자사의 고객(가입자)인 일반 이용자 또는 기업·기관에 재할당할 수 있다는 점에서 독립 사용자와는 차이

 

 

 

 

private IP (사설 IP)

디렉터리가 다르면 같은 파일명을 쓸 수 있고, scope가 다르면 같은 변수명을 쓸 수 있는 것처럼,

같은 라우터로 묶인 내부 네트워크 안에서만 유일하다.

 

네트워크 크기에 따라서 밑에 있는 표의 적당한 대역을 선택하면 된다.

 

사설 IP 대역

 

 

 

NAT

network address translation

 

한정된 네임스페이스에서만 유일한 사설 IP를 부여받은 기기가 외부와 통신하려면

(사실 IP는 기기가 아니라 인터페이스라는 추상적인 객체에 부여되는 것이지만 간단히 말해서)

공인 IP <->사설 IP로의 번역 과정이 필요하다

 

출처 : 위키피디아

라우터가 (1) 정보 저장해 두고 (NAT table) (2) 패킷의 IP header부분 (의 IP주소와 포트) 교체해주는 방식으로

NAT을 수행해준다.

 

외부랑 통신 시, 내 컴퓨터가 client 역할일 때는 사용자가 따로 설정하지 않아도 자동으로 라우터를 통해 외부와 패킷을 주고받을 수 있다.

다만, server역할일 때는 (포트를 열고 요청을 listen 하고 있으려면!) 포트 포워딩 설정을 해두어야 한다.

 

 

 

Dynamic IP (유동 IP)

반대급부에 있는 개념은 Static IP (고정 IP)

 

A dynamic IP address is an IP address that an ISP lets you use temporarily.

If a dynamic address is not in use, it can be automatically assigned to a different device.

Dynamic IP addresses are assigned using either DHCP or PPPoE. 

 

이고잉님 비유를 인용하자면 "공인IP 돌려막기" (ㅋㅋ)

예를 들어 KT가 KRNIC한테 받아온 공인 IP 주소가 300개라고 치면 모든 가입자들이 한꺼번에 인터넷에 접속하진 않으니

가입자를 450 정도로 더 받고, 안 쓰고 있는 IP를 회수해와서 다른 애한테 부여해주는 식.

그러니 내가 부여받은 IP가 고정되지 않고 변할 수 있다 (유동)

(시간 제한을 두고 끝나갈 때 확인해서 계속 쓰고 있으면 쓰게 두고 안 쓰면 회수해오고 그런 식이 아닐까..)

 

 

IPv4의 주소 부족 문제는

short term으로 NAT, Dynamic IP 등을 이용하는 해결법,

long term의 주소 개수 자체를 늘리는 IPv6 도입 해결법

두 가지가 있는데 NAT이 너무 효율적이라 IPv6가 굳이 필요 없을 정도라고? 옛날 수업에서 들은 기억이 있다.

 

 

 

 

DHCP

Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) is an Internet protocol

that computers on a network use to get IP addresses and other information such as the default gateway.

 

DHCP 클라이언트 컴퓨터가 인터넷에 접속하면 DHCP 서버가 자동으로, 유동 IP 및 기타 정보를 DHCP 클라이언트에게 제공해 주는 프로토콜.

 

DHCP 서버는 이런식으로 누구에게 어떤 IP를 줬었는지 정보를 저장해둘 것이다

 

DHCP 서버 - 클라이언트 관계는

ISP와 해당 통신사 공유기일 수도, 라우터와 내부 기기일 수도 있다.

이 프로토콜을 응용해서 적용하기 나름일 것이다.

 

우리집 공유기에서도 이렇게 DHCP 서버가 돌아가고 있다.

 

 

 

 

 

 

 

 

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전세계 네트워크 이런식으로 연결되어 있음 (AS 단위로)

AS

Autonomous System

 

동일한 라우팅 정책으로 하나의 관리자에 의하여 운영되는 네트워크,

즉 한 회사나 단체에서 관리하는 라우터 집단을 자율 시스템(AS, Autonomous System)이라 하며,

각각의 자율 시스템을 식별하기 위한 인터넷 상의 고유한 숫자를 망식별번호(AS번호)라 합니다.

 

KRNIC 사이트 참고 : https://xn--3e0bx5euxnjje69i70af08bea817g.xn--3e0b707e/jsp/resources/asInfo.jsp

 

 

우리나라의 대표적인 ISP인 통신사들의 ASN(AS번호)을 확인해보니 LG U+ 10개, KT 13개, SKT 23개였다.

하나의 ISP인데도 AS는 여러개인 것을 보니 지부 별로 쪼개져있나? 모르겠다.

다른 독립 사용자들은 대부분 기관당 1개의 AS로 되어있었다.

 

출처 : KRNIC

IP주소를 가지고 목적지를 찾아가는 (라우팅 테이블을 채우는) 라우팅 프로토콜은

IGP (AS 내부 프로토콜. 대표적으로 OSPF)

EGP (AS 외부 프로토콜. 대표적으로 BGP)가 있다.

 

 

AS가 도입되면서 라우터는 인터넷에 있는 모든 네트워크의 도달가능정보를 가질 필요 없이 자신의 AS 내에 있는 라우터에 대한 도달가능정보만을 가집니다.

외부 AS와 통신하고자 할 때에는 ASBR(Autonomous System Boundary Router)을 이용하여 외부 네트워크의 도달가능정보를 얻습니다.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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[ AS level Internet Graph ] 출처 : caida.org