CHAPTER 5 - IPv4 주소 - 2015. 3. 19.

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1 CHAPTER 5 - IPv4 주소 -

2 Contents 1. 개요 2. 클래스기반 주소지정 3. 클래스없는 주소지정

3 1. 개요(1/4) IP 주소(Internet Protocol Address) 표기법 16진 표기법(기수 16)
인터넷에 연결되어 있는 각 장치를 구별하기 위한 식별자 IPv4 주소는 32비트 주소 인터넷 주소(Internet Address) IP 주소는 유일(unique), 보편적(universal) 표기법 2진 표기법(기수 2) IPv4 주소는 32비트로 나타내며 각 옥텟(octet:8비트) 사이에 하나 이상의 공간을 삽입 EX) 점 10진 표기법(기수 256) 보통 바이트를 구분하는 소수점(점)을 이용하여 10진 형식으로 표기 EX) 16진 표기법(기수 16) 각 16진 숫자는 4비트에 해당 EX) 0X810B0BEF or 810B0BEF16

4 개요(1/4) IPv4 주소변환 하기 11111001 10011011 11111011 00001111 잘못된 표기법
?.?.?.? 잘못된 표기법 16진수를 2진수로 바꾸기

5 1. 개요(2/4) 주소의 범위 주소의 수 = (마지막 주소 – 첫 주소) -> 기수256(점 10진 표기법)의 수로 변환하고 그 결과에 1을 더함 Ex) 처음 주소 마지막 주소 (마지막 주소) - ) (처음 주소) 주소의 수 = (0*2563+0*2562+3* *2560)+1 = 1024 Ex) 처음 주소 마지막 주소 주소의 수 =?

6 1. 개요(3/4) 연산(Operations)(1/2) 비트단위(bitwise) NOT 연산 : 일항 연산으로 한 개의 입력

7 1. 개요(4/4) 연산(Operations)(2/2) 비트단위(bitwise) AND 연산 : 이항 연산으로 두 개의 입력
비트단위(bitwise) OR 연산 : 이항 연산으로 두 개의 입력 OR연산을 적용하면 두수를 비교하여 큰 값을 취함

8 2. 클래스기반 주소지정(1/13) 클래스(1/2) IP 주소 공간은 다섯 개의 클래스(A,B,C,D,E) 클래스 찾기
2진 ->10진 연속적 검증을 사용한 주소 클래스 찾기

9 2. 클래스기반 주소지정(2/13) 클래스(2/2) Netid와 Hostid
A,B,C의 IP주소는 Netid와 Hostid로 나누어짐 (주소의 클래스에 따라 길이가 서로 달라짐) D,E의 IP주소는 Netid와 Hostid로 나누어지지 않음

10 2. 클래스기반 주소지정(3/13) 클래스와 블록(1/4) 클래스A 1바이트가 Netid 가장 왼쪽 비트가 ‘0’
27 = 128개의 블록으로 나뉘므로 128개 기관에 할당 가능 각 블록은 16,777,216개의 주소를 가짐 수백만의 클래스 A주소는 낭비됨

11 2. 클래스기반 주소지정(4/13) 클래스와 블록(2/4) 클래스B 2바이트가 Netid 가장 왼쪽 두 비트가 ‘1’, ‘0’
214 = 16,384 개의 블록으로 나뉘므로 16,384개 기관에 할당 가능 각 블록은 65,536개의 주소를 가짐 많은 클래스 B주소는 낭비됨

12 2. 클래스기반 주소지정(5/13) 클래스와 블록(3/4) 클래스C 3바이트가 Netid
가장 왼쪽 세 비트가 ‘1’, ‘1’, ‘0’ 221 = 2,097,152 개의 블록으로 2,097,152 개 기관에 할당 가능 각 블록은 256개의 주소를 가짐 C클래스 블록이 충분할 만큼 작은 기관은 많지 않음

13 2. 클래스기반 주소지정(6/13) 클래스와 블록(4/4) 클래스D 클래스E 한 블록만을 가짐 멀티캐스팅을 위해 설계
인터넷상에 호스트들의 한 그룹을 정의 클래스E 미래 사용을 위해 예약되어 있음

14 2. 클래스기반 주소지정(7/13) 2계층 주소지정(1/2) IPv4 주소지정의 목적은 인터넷 패킷을 위한 목적지 정의
조직에 할당되는 주소 범위는 A, B, C 클래스 단위의 주소블록 블록에서 주소 수 추출하기

15 2. 클래스기반 주소지정(7/13) 2계층 주소지정(1/2)
블록 내의 주소가 일 때 주소 수, 첫 주소, 마지막 주소 구하기 A클래스 N=232-n= 첫 주소를 찾기 위해 왼쪽의 8비트를 유지, 오른쪽 24비트를 0으로 만든다 첫 주소는 /8 8은 n값 마지막 주소는 블록 내의 주소가 일 때 주소 수, 첫 주소, 마지막 주소 구하기

16 2. 클래스기반 주소지정(8/13) 2계층 주소지정(2/2) 네트워크 주소 네트워크 마스크(디폴트 마스크)
네트워크 주소는 네트워크의 식별자 첫 주소(네트워크 주소)는 목적지 주소로 패킷을 전송하는데 사용 네트워크 마스크(디폴트 마스크) 패킷의 목적지 주소로부터 네트워크 주소를 추출하기 위해 사용 네트워크 주소 = 목적지 주소 AND 네트워크 마스크(디폴트 마스크) 라우터가 목적지 주소가 인 패킷을 받는다. 라우터가 패킷의 네트워크 주소를 찾는 방법을 구하시오. 목적지 주소 : 디폴트 마스크 : 네트워크 주소 :

17 2. 클래스기반 주소지정(9/13) 3계층 주소지정 : 서브네팅(Subnetting)(1/3)
블록을 작은 블록으로 나누는 개념 필요성 IP 주소 낭비 없이 분배 하나의 네트워크를 여러 개의 네트워크로 분리 각 서브네트워크는 자신의 서브네트워크 주소를 가짐

18 2. 클래스기반 주소지정(10/13) 3계층 주소지정 : 서브네팅(Subnetting)(2/3) 서브넷 마스크
Subnetid 와 Hostid를 가짐 Netid를 증가시키고 Hostid를 감소 시킴 Subnetid 공식 nsub = 　n　+　log2s

19 2. 클래스기반 주소지정(11/13) 3계층 주소지정 : 서브네팅(Subnetting)(3/3) 서브넷 주소
서브넷 주소　 서브넷 첫 주소는 식별자 라우터가 해당 서브네트워크로 가는 패킷을 라우트 하기 위함　　 주어진 주소와 서브넷 마스크를 AND 연산하여 서브넷 주소 확인 /16 의 네트워크가 네 개의 서브넷으로 나뉘고 서브넷 2의 주소 중의 하나가 일 때 서브넷 주소 서브넷 마스크 길이 = 16 + log24 = 18 서브넷 마스크( )= 3번째 byte 값을 뺀 나머지는 1번째 빠른 방법 계산

20 2. 클래스기반 주소지정(11/13) 3계층 주소지정 : 서브네팅(Subnetting)(3/3)
Ip주소가 일 떄 네트워크를 4개의 사용할 수 있도록 Subneting 하시오 서브넷 개수는 = 4 호스트 수= 64 서브넷 마스크 = 서브넷 주소 = /24 네트워크를 8개의 네트워크로 사용할 수 있도록 Subneting 하시오 서브넷 개수는? 서브넷 마스크? 호스트 수? 마지막 Subnet의 Network-ID는? 첫번째 Subnet의 Broadcast 주소는?

21 2. 클래스기반 주소지정(11/13) 3계층 주소지정 : 서브네팅(Subnetting)(3/3)
/24 네트워크를 각 네트워크 당 50개의 Host가 사용할 수 있도록 Subneting하시오 서브넷 개수는 = 서브넷 마스크 = 호스트 수= 마지막 Subnet의 Network-ID는? 첫번째 Subnet의 Broadcast 주소는? 두번째 Subnet의 사용 가능한 IP 범위는?

22 2. 클래스기반 주소지정(11/13) 3계층 주소지정 : 서브네팅(Subnetting)(3/3)
/16 네트워크를 각 네트워크 당 2046개의 Host가 사용할 수 있도록 Subneting하시오 서브넷 개수는 = 서브넷 마스크 = 마지막 Subnet의 Network-ID는? 두번째 Subnet의 Broadcast 주소는? 두번째 Subnet의 사용 가능한 IP 범위는?

23 2. 클래스기반 주소지정(11/13) 1. PC에 할당해서는 안되는 IP 주소는?
네트워크 주소: 서브넷 마스크: ① ② ③ ④ 2. 다음 IP 주소가 존재하는 네트워크의 주소와 브로드캐스트 주소는 무엇인가? /10 3. 다음 IP 주소가 존재하는 네트워크의 네트워크 주소와 브로드캐스트 주소는 무엇인가? /28 4. 다음 IP 주소가 존재하는 네트워크의 IP 주소 범위를 구하시오 /20

24 2. 클래스기반 주소지정(11/13) /16의 네트워크 주소를 사용하는 기관에서 회사의 총 컴퓨터는 2000대이며 각 네트워크마다 125대의 컴퓨터를 사용하려고 한다. 서브넷팅 하시오 서브넷 개수는 = 서브넷 마스크 = 의 네트워크 주소와 브로드캐스트 주소는? 세번 째 Subnet의 사용 가능한 IP 범위는?

25 3. 클래스없는 주소지정(1/9) 개요 가변 길이 블록 클래스기반 주소지정 방식에 서브네팅과 슈퍼네팅 클래스없는 주소지정 방식
주소 고갈 문제를 해결하지 못하였으며 주소의 배분이나 경로 설정 과정이 훨씬 더 복잡 클래스없는 주소지정 방식 IPv4 주소를 그대로 사용하기 위한 단기적 해결책 주소의 고갈 문제를 완화하기 위해 클래스라는 개념을 삭제 가변 길이 블록 제약 조건 : 블록에 포함되는 주소의 개수는 2의 거듭제곱

26 3. 클래스없는 주소지정(2/9) 2단계 주소 체계(1/2) Netid = Prefix, Hostid = Suffix
슬래시(/)표기법 블록정보를 알기 위해 블록내의 주소와 프리픽스를 알아야 함 프리픽스 길이 정보를 주소정보에 포함 프리픽스의 길이인 n을 주소 옆에 슬래시(/)로 구분하여 추가 클래스기반 주소지정 : 프리픽스(netid)길이는 주소 자체로 부터 얻어짐 클래스없는 주소지정 : 프리픽스(netid)길이를 슬래시 표기법으로 표기 CIDR(Classless Inter-domain Routing) : 도메인 간 라우팅

27 3. 클래스없는 주소지정(3/9) 2단계 주소 체계(2/2) 네트워크 마스크 블록 정보 추출
클래스 기반 주소지정 방식과 동일한 개념 32비트의 숫자, 왼쪽부터 n개의 연속적인 비트는 1 나머지는 0 Ex) /16 의 네트워크 주소는 네트워크 마스크는 16개의 1과 16개의 0으로 구성 프리픽스 길이는 16, 서픽스의 길이는 16 블록 정보 추출 블록에 속하는 주소의 개수 = 232-n(n은 프리픽스 길이) 첫 번째 주소 = (임의의 주소) AND (네트워크 마스크) 마지막 주소 = (임의의 주소) OR[NOT(네트워크 마스크)] Ex) /20 속하는 주소의 개수, 첫번째 주소, 마지막주소 네트워크 마스크 : 주소의 개수 : =214=4,096 첫 번째 주소 : / 마지막 주소 : /20

28 3. 클래스없는 주소지정(4/9) 블록 할당 ICANN -> ISP 또는 ISP로 간주되는 대규모 기관 세가지 제약 조건
블록에 속하는 주소의 개수로부터 프리픽스 길이의 값 확인 블록에 속하는 주소들은 연속적인 숫자이어야 하며 다른 블록에 할당되지 않은 상태여야 하며, 시작 주소는 블록에 속하는 주소의 개수로 나누어질 수 있어야 함 클래스기반 주소지정을 위한 프리픽스 길이 ICANN(Internet corporation for Assigned Names and Address) : 국제인터넷주소 관리기구 ISP(Internet Service Provider) : 웹사이트 구축 제공회사

29 Q. ISP 설명 ISP 개인이나 기업체에게 인터넷 접속 서비스, 웹사이트 구축 및 웹호스팅 서비스등을 제공하는 회사
Internet Service Provider가 풀네임이며, IAP(Internet Access Provider)라고도 부름 인터넷 접속에 필요한 장비와 통신회선을 갖추고 있으며, 대형 ISP들은 전화망 사업자에 대한 의존도를 가능한 줄이는 한편, 자신의 고객에게 더 나은 서비스를 제공하기 위해 자신만의 고속 전용회선을 갖추기도 함 미국의 대표적인 업체는 AT&T WorldNet, IBM Global Network 등이 있으며, 한국에는 KT, SK BroadBand, LG파워콤 등이 있음