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IPv4

- 컴퓨터가 네트워크에서 서로를 식별하기 위한 주소

- IPv4는 32비트로 구성된 IP 주소 체계

- 192.168.0.1 같은 IP는 실제로는 32개의 0과 로 구성된 2진수

서브넷마스크와 비트마스킹

- 서브넷 마스크는 IP 주소를 네트워크 영역과 호스트 영역으로 나누는데 사용

- 1로 되어 있는 부분이 네트워크 주소를 의미, 나머지 0은 호스트 식별자를 의미한다.

- 비트마스킹을 통해 네트워크 주소와 브로트 캐스트 주소 등을 계산할 수 있음.

- 하나의 네트워크를 여러 개의 작은 네트워크로 나누기 위해 사용

- 예를 들어, 192.168.1.0/24 서브넷은 192.168.1.1 ~ 192.168.1.254까지 254개의 호스트를 사용할 수 있다.

IP 주소:        192.168.1.10      → 11000000.10101000.00000001.00001010
서브넷 마스크:  255.255.255.0     → 11111111.11111111.11111111.00000000

네트워크 주소: IP & 서브넷 마스크

- 네트워크 전체를 대표하는 주소

11000000.10101000.00000001.00001010 (IP)
AND
11111111.11111111.11111111.00000000 (서브넷 마스크)
=
11000000.10101000.00000001.00000000 → 192.168.1.0 (네트워크 주소)

브로드캐스트 주소

- 브로드캐스트 주소는 네트워크 안의 모든 호스트에게 동시에 메시지를 보낼 때 사용하는 주소

- 같은 네트워크 안의 모든 컴퓨터에게 공지사항이나 DHCP 요청 등을 보낼 떄 필요하다

broadcast = ip | ~subnetMask

DHCP 요청이란?

비트마스킹을 사용하는 이유

이렇게 네트워크를 나누는 이유는 뭘까?

1. IP 낭비 방지

-> 큰 네트워크를 작은 단위로 나눠서 효율적으로 IP를 할당할 수 있음.

2. 보안/관리 편리

-> 부서마다 네트워크를 나눠 놓으면 트래픽 제어, 접근 통제 등이 쉬워짐.

3. 브로드캐스트 제한

-> 서브넷이 커지면 브로드캐스트 트래픽이 많아져 네트워크가 느려질 수 있음. 서브넷을 나누면 트래픽이 분산됨.

CIDR 표기법

- CIDR(사설망 포함 모든 네트워크에서 사용)은 IP 주소 뒤에 / 숫자를 붙여서 네트워크 부분의 비트 수를 나타내는 방식

• 192.168.1.0/24 → 앞 24비트는 네트워크, 나머지 8비트는 호스트
• 192.168.1.0/28 → 앞 28비트는 네트워크, 뒤 4비트는 호스트

기존의 클래스 기반 네트워크 (Class A/B/C)는 고정된 크기의 네트워크만 가능했다.

- Class C는 항상 /24, 즉 254개의 호스트만 가능

- 그러나 이렇게 하면 IP 낭비가 심하게 된다. -> 따라서 CIDR 방식은 유연하게 서브넷을 나눌 수 있도록 만듦.

1. Internet vs internet의 차이

Internet은 internet의 포함된다.

Internet : 고유명사, TCP/IP로 운용되는 network of networks -> 가장 대표적으로 우리가 쓰고 있는 것.

ineternet: 일반적인 용어, network of networks, network들을 묶어서 만든 하나의 network, TCP/IP로 운용되지 않아도 상관없다.

2. Internet의 장치적 관점

1. device == host == end systems : Internet edge 부분에서 앱을 구동하는게 목적
2. Packet switches: 최대한 신속히 packet을 forwarding 하는 것.
   1. packet: message를 적절하게 나눠서 보내는 전송단위
   2. forwarding vs routing
      1. forwarding: 경로가 일치하도록 router to router, forwarding table을 활용해서 적절한 router의 위치로 이동(forwarding table은 routing algorithm을 통해 생성), 각 router마다 forwarding table을 가지고 있으며, line card마다 생성됨, router가 독자적으로 결정
      2. routing: source to dest까지의 경로 , 사실상 forwarding이 합쳐져서 routing을 만듦, global한 세팅으로 router들이 모두 일관(Consistent)되어야 한다.
   3. Ethernet switch: router에 traffic을 전달, router로부터 traffic을 전달 받음.
3. Communication links(매체)- fiber, satellite, radio 대역폭은 전송효율과 비례
4. Network : 1,2,3의 collections.

3. Internet의 software 관점

protocol: 규약, 명시 -> software나 펌웨어로 받음. ex) HTTP, OTT, Skype, TCP, IP, WIFI, 4G

4. Internet의 service관점

Internet은 Infrastructure api를 제공(application을 가능하게 해준다.)

5.  ISP(Internet Service Provider) - ex) skt, kt, lg

1. ISPS - 다수의 ISP로 연결된 형태로 동작

6. Protocol - 규약, 형태 규정, 메시지 전송에 관해 취해야할 행동

7. host: client vs server => 역할 구분: 서비스를 제공 or 요청

8. Access network: host들이 정보를 주고받기 위해 가장 먼저 접근해야하는 장소(host 직접 연결x)

9. network core의 기능

수많은 ISP, access network의 연결, router들만 포함

1. router : multiple LAN card, line card(보드) -> 각각의 특수한 일을 하는 컴퓨터(IP 여러 개)
2. IP 주소는 컴퓨터에 연결된 네트워크 인터페이스 카드에 부여
3. switch fabric: line card를 연결해주는 네트워크, 하나의 router에 들어 있음. -> 하나의 네트워크 장치에 있는 컴퓨터들을 연결해주는 network