Layer3-1

Layer 3

Unicast, Broadcast, Multicast

유니캐스트

-출발지와 목적지가 하나로 정해져 있는 1:1 통신.

-실제로 사용하는 대부분의 통신.

브로드캐스트

-목적지 주소가 모든으로 표기되어 있는 1:모든 통신.

-유니캐스트로 통신하기 전 주로 상대방의 정확한 위치를 알기 위해 사용됨.

-동일 네트워크(로컬)에 있는 모든 호스트에 패킷을 전달해야 할 때 사용.

멀티캐스트

-멀티캐스트 그룹 주소를 이용해 해당 그룹에 속한 다수의 호스트로 패킷 전송하는 1:그룹(멀티캐스트 구독 호스트) 통신.

-IPTV와 같은 실시간 방송 볼 때 사용. 사내 방송이나 증권 시세 전송과 같이 다수에게 동시에 같은 내용을 전달해야 할 때 사용.

애니캐스트

-애니캐스트 주소가 같은 호스트들 중에서 가장 가깝거나 가장 효율적으로 서비스할 수 있는 호스트와 1:1통신(목적지는 동일 그룹 내의 1개 호스트).

-애니캐스트 게이트웨이 성질을 이용해서 가장 가까운 DNS 서버를 찾을 때 사용하거나 가장 가까운 게이트웨이를 찾는 애니캐스트 게이트웨이 기능에 사용.

IP Addressing

-MAC 주소와 다르게 사용자가 변경가능한 논리 주소.

IP 주소 체계

-그룹을 의미하는 네트워크 주소와 호스트 주소로 나뉨.

-네트워크 주소: 호스트들을 모은 네트워크를 지칭하는 주소.

-호스트 주소: 하나의 네트워크 내에 존재하는 호스트를 구분하기 위한 주소.

IP Address Classes

-IP 주소 체계는 필요한 호스트 IP 개수에 따라 네트워크의 크기를 다르게 할당할 수 있는 클래스 개념 도입.

-필요한 네트워크 크기에 따라 조절할 수 있으므로 네트워크 확보 어려움이나 주소 낭비 문제가 발생하지 않음.

-맨 앞자리의 숫자를 어느 클래스에 속해있는지 구분할 수 있고 주소 구분자 적용 가능.

출처: https://tttto-factory.tistory.com/entry/네트워크-통신-IP주소-체계-서브넷-공인-IP-사설-IP

A 클래스

-네트워크 주소를 표현하는 부분이 1개의 옥텟, 호스트 주소를 나타내는 부분이 3개의 옥텟이므로 2^8개의 네트워크와 한 네트워크 당 2^24개의 호스트 주소를 갖게 됨.

-첫 옥텟을 이진수로 표기했을 때 맨 앞자리가 0인 주소. 0 0000000 ~ 0 1111111인 주소.

-주소 범위: 1~127.0.0.0

-127.0.0.0(로컬 호스트)는 자신을 의미하는 루프백 주소로 사용되므로 실제 사용할 수 있는 주소는 1.0.0.0 ~ 126.255.255.255까지.

B 클래스

-네트워크 주소 표현은 2개의 옥텟, 호스트 주소가 2개의 옥텟이므로 2^16개의 네트워크와 한 네트워크 당 2^16개의 IP 주소를 가짐.

-첫 옥텟을 이진수로 표기했을 때 맨 앞 두자리가 10인 주소. 10 000000 ~ 10 111111인 주소.

-주소 범위: 128~191.0.0.0

C 클래스

-2^24개의 네트워크와 한 네트워크 당 2^8개의 호스트를 가짐.(자기 자신, 브로드캐스트 제외하면 254개의 호스트)

-첫 옥텟을 이진수로 표기했을 때 맨 앞 세;자리가 110인 주소. 110 00000 ~ 110 11111인 주소.

-주소 범위: 192~223.0.0.0

D 클래스

-1110 000 ~ 1110 111인 멀티캐스트 주소.

-주소 범위: 224 ~ 239.0.0.0

네트워크에서 사용 가능한 호스트 개수 파악하기

네트워크 주소: 172.16.0.0 → 172인 걸로 보아 B 클래스이군!

브로드캐스트 주소: 172.16.255.255

유효 IP 범위: 172.16.0.1 ~ 172.16.255.254

     네트워크                                             호스트

10101100 | 00010000 | 0000000 ~ 111111111 | 0000000 ~ 11111111

호스트 수: 2^16(호스트)-2(네트워크 주소, 브로드캐스트 주소 제외) = 65534개

Classful

-IP 주소 체계에서 설명한 클래스 기반의 IP 주소 체계.

-처음 만들 때는 클래스 개념이 확장성 있고 주소 낭비가 적은 최적의 조건을 만들 수 있었으나 이 주소 체계에서는 네트워크 주소와 호스트 주소를 구분짓는 구분자(서브넷 마스크)가 필요 없음.

Classless(CIDR)

-클래스풀 기반의 주소 체계로도 해결되지 않을 만큼 인구가 증가했기 때문에 IP 주소 부족, 낭비 문제 생김.

-이를 해결하기 위해 3가지 보존, 전환 전략을 만들어 냄.

1) 클래스리스, CIDR 기반 주소 체계

2) NAT와 사설 IP 주소

3) 차세대 IP인 IPv6

-인터넷 초창기에 여러 회사에서 미래를 위해 IP를 많이 확보할 수 있는 A 클래스를 할당받았지만 실제로는 수천, 수만 개만 사용하는 곳이 대부분이었고 나머지 수천만 개의 IP는 사용되지 못함.

→ 클래스 개념 자체를 버린 것이 클래스리스 기반 주소 체계.

→ 고정된 /8, /16, /24 클래스 개념에서 벗어나 여러 개의 작은 네트워크로 나눔.

Benefits for using CIDR

-ISP A는 ISP B의 256/24 네트워크를 모두 몰라도 됨. 175.11.0.0/16 같은 네트워크 주소만 알면 됨.

-ISP A의 라우팅 테이블의 사이즈를 줄여주고 메모리를 적게 사용하도록 함.

Subnet Mask

-클래스리스 네트워크에서 별도로 네트워크와 호스트 주소를 나눠주는 구분자를 서브넷 마스크라고 함.

-네트워크 주소와 호스트 주소를 구분할 때 사용.

-2진수 1은 네트워크 주소 부분, 0은 호스트 주소 부분으로 구분.

-103.9.32.146 주소에 255.255.255.0 서브넷 마스크를 사용하는 IP는 네트워크 주소가 103.9.32.0이고 호스트 주소는 0.0.0.146임.(서브넷 마스크가 2진수가 1인 부분은 IP 숫자 그대로, 0인 부분은 모두 0으로 변경됨)