[Network] 네트워크 개념

Network란?

어원은 net = 그물, work = 일의 합성어로

그물망, 작업망 이라는 뜻

주로 컴퓨터 용어로 쓰이며, 여러 개체가 연결되어

정보를 주고 받는 경로 정도의 의미
 
전화망으로 예를 들 수 있는데 전화번호로

다른 개체와 통신을 하듯 인터넷은 IP를 통해서 통신을 함
즉 IP는 인터넷 전화번호 (internet protocal)의 약자로,

인터넷이 통하는 네트워크에서 어떤 정보를

수신하고 송신하는 통신에 대한 규약을 의미
 
IP는 OSI의 Layer 3(Network Layer)와

Internet Protocol Suite의 Layer 3(Internet Layer)에

위치하는 프로토콜이며, 인터넷을 위한

통신 프로토콜을 만들고 있던 IETF는 독자적으로

Internet Protocol Suite를 발표
 
internet : 전세계를 연결하는 하나의 연결망
protocal : 통신규약, 통신하는 방법
 

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먼저 10진수에 대해서 알아보자.
0, 1, 2, 3, ... 9까지의 10개의 숫자.

이들 10개의 숫자를 사용하고, 9 다음의 수로 자리올림(carry)이

발생하도록 하여 수를 표시하는 방법을 10진 표기법이라함
 
10⁰ = 1
10¹ = 10
10² = 100 
처럼 각 자리가 10의 거듭제곱을 나타내 계산을 함
이를 자세히 학습하기 위해 2진수, 16진수에 대해 살펴보자
 

2진수

개념

2진수는 컴퓨터의 기본 언어로,

0과 1 두 개의 숫자만으로 이루어진 수 체계

 

이는 컴퓨터 하드웨어가 전압을 두 가지 상태(켜짐, 꺼짐)으로

구분할 수 있기 때문에 자연스럽게 2진수가 컴퓨터의 기본 수 체계로 사용된다.
 

계산 방식

2⁰ = 1     →    0 0000 0001

2¹ = 2     →    0 0000 0010

2² = 4     →    0 0000 0100

2³ = 8     →    0 0000 1000

2⁴ = 16   →    0 0001 0000

2⁵ = 32   →    0 0010 0000

2⁶ = 64   →    0 0100 0000

2⁷ = 128 →    0 1000 0000

2⁸ = 256 →    1 0000 0000

 

사용 이유

2진수는 하드웨어에서 쉽게 처리할 수 있기 때문에

컴퓨터 시스템에서 가장 효율적으로 사용되며

모든 데이터와 명령은 0과 1의 조합으로 이루어져 있으며,

메모리 주소, 명령어, 파일 저장 등이 모두 2진수로 변환되어 처리
 

16진수

개념

16진수는 0부터 9까지의 숫자와,

A부터 F까지의 알파벳을 사용하는 수 체계
이 알파벳들은 각각 10부터 15를 의미하며,

16진수는 컴퓨터 시스템에서 많이 사용
특히 메모리 주소와 데이터 표현에서 자주 사용
 
 

16⁰ = 1        →    0 0000 0001

16¹ = 16      →    0 0001 0000

16² = 256    →    0 0010 0000 0000

16³ = 4,096 →    0 0100 0000 0000 0000

 

사용 이유

16진수는 이진수보다 간결하고, 데이터를 빠르게 표현

4자리의 이진수는 1자리의 16진수로 변환할 수 있어,

이진수 데이터를 훨씬 짧게 나타낼 수 있음

예를 들어, 8비트 이진수 10101011은 16진수로는 0xAB로 표현

 

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IPv4

IPv4는 인터넷 프로토콜의 4번 째 판이며

전 세계적으로 사용된 첫 번째 인터넷 프로토콜이며,
패킷 교환 네트워크 상에서 데이터를 교환하기 위해 사용
 
체계는 32bit로 되어 있으며 2의 32승인 약 43억정도가 됨

0000 0000 . 0000 0000 . 0000 0000 . 0000 0000 ~ 1111 1111 . 1111 1111 . 1111 1111 . 1111 1111
                                                           즉, 0.0.0.0 ~ 255.255.255.255

 

과거에는 유일한 프로토콜이었으나 오늘날에는 IPv6이 대중화 되었다.
 

IPv6

IPv6는 인터넷 프로토콜 스택 중 네트워크 계층의

프로토콜로서 차세대 인터넷 프로토콜

IPv4 프로토콜로 구축되어 왔으나

IPv4 프로토콜의 주소가 32비트라는 제한된 주소 공간 및

국가별로 할당된 주소가 거의 소진되고 있다는

한계점으로 인해 지속적인 인터넷 발전에

문제가 예상되어, 이에 대한 대안으로

IPv6 프로토콜이 제안되었고 현재까지 적용
 
체계는 128bit로 되어 있으며 2의 128승
0000 : 0000 : 0000 : 0000 : 0000 : 0000 : 0000 : 0000  
ffff : ffff : ffff : ffff : ffff : ffff : ffff : ffff

 

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공인 IP와 사설 IP

 사설 IP

약 43억의 IP가 생성되어 있는데

전세계 인구에 비해서 IP 부족이 발생
이를 해결하기 위해 사설IP와 공인IP로 나뉘게 됨
 
네트워크망이 분리되어 있는 경우 중복

사용이 가능하며, 자체적으로 인터넷 사용이 불가능
ISP(internet Service provider), 즉 우리나라로 치면

KT, SK, LG같은 인터넷 서비스 제공업체를 통해서만 사용가능
 

공인 IP

공인 IP란 실제 다른 컴퓨터와 통신할 때 쓰는 IP 주소이며

IPv4에선 '1.0.0.0' 부터 '223.255.255.255'까지가 해당
자체적으로 인터넷 사용이 가능

단 1개만 사용가능하며 중복이 불가능

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🧐정리

1. 컴퓨터 통신에는 IP가 필요
2. IP에는 IPv4와 IPv6가 많이 사용
3. IPv4 는 32bit 고 IPv6는 128bit
4. IP는 인터넷을 자체적으로 사용하는 공인IP와 
   ISP를 통해서만 인터넷을 사용할수 있는 사설IP가 있음
5. IP는 국가적으로 분리해서 관리하고 있음