IP

👣 ARP - Address Resolution Protocol

IP에서 MAC 주소로 변환하는 프로토콜.
IP로 주소를 찾는 것처럼 묘사가 되지만 사실은 실제 통신은 MAC 주소로 구분된다.

실제로 IP에서 MAC 주소를 찾는 과정은 다음과 같다.
1. IP 주소로 MAC 주소를 요구하는 Request를 전역적으로 네트워크에 흩뿌린다. 즉, 브로드캐스트한다.
2. 해당 IP를 가진 기기가 자신의 MAC 주소를 Request를 보낸 기기에 1:1로 알려준다. 즉, 유니캐스트한다.

👣 IPv4 vs IPv6

	IPv4	IPv6
표기법	32bit 를 8bit 씩	64bit 를 16bit 씩
예시	123.45.67.89	2045:ec4::3nj5:25:2634

👣 클래스 기반 할당 방식

기업과 같은 경우 많은 IP를 할당 받아야 하고
가정집 같은 경우 적은 IP를 할당 받아도 된다.
이처럼 상황에 따라 할당되는 IP 갯수가 다를 수 있어서 클래스를 나눠서 할당하는 방법이 고안되었다.

A 클래스의 경우 첫 옥텟만 네트워크를 뜻하고 나머지는 기기와 대응되는 호스트 부분이다.
B 클래스의 경우 1st, 2nd 옥텟이 네트워크를 뜻하고 나머지는 기기와 대응되는 호스트 부분이다.
C 클래스의 경우 1st, 2nd, 3rd 옥텟이 네트워크를 뜻하고 나머지는 기기와 대응되는 호스트 부분입니다.

각 클래스를 구분하는 방법은 1st 옥텟의 값이 어떤 범위에 있는지를 알면 된다.

그리고 유의할 점은 각 네트워크[Ex. 245.152.13.X]에 할당되는 호스트 주소[Ex. 245.152.13.0 ~ 245.152.13.255] 중
맨 마지막 주소[Ex. 245.152.13.255]는 브로드캐스트 주소로 할당되어 있어서 이것을 할당하면 안된다.

👣 클래스 기반 할당 방식의 한계

각 클래스 별로 할당되는 호스트 주소 갯수 차이가 너무 심해서 
단지 B클래스보다 1000개 정도만 더 받아도 되지만 그럴 수 없어서
A 클래스를 사용하는 등과 같이 너무 많은 IP 낭비가 이뤄졌다.
따라서 IP의 소진이 매우 빠르게 이뤄져 다른 방법을 고안하게 되었다.

👣 DHCP

IP 주소 및 각종 통신 매개변수를 자동으로 할당하는 프로토콜.
인터넷에 접속할 때마다 자동으로 IP 주소를 할당한다.
라우터와 게이트웨이 장비에 DHCP 기능이 있고 이를 통해 가정용 네트워크에서 작동된다.

일반적으로 DHCP는 다음과 같은 방식으로 작동된다

1. 클라이언트가 네트워크에 연결되면, DHCP 클라이언트는 DHCP 서버를 찾기 위해 네트워크에 브로드캐스트 메시지를 보낸다.
2. DHCP 서버는 DHCP 요청 메시지를 받으면 사용 가능한 IP 주소 중 하나를 할당하고, 그 IP 주소와 함께 네트워크 구성 정보를 포함한 DHCP 응답 메시지를 클라이언트에게 전송한다.
3. 클라이언트는 DHCP 응답 메시지를 받고, 할당된 IP 주소와 네트워크 구성 정보를 사용하여 자신을 구성한다. 이후 클라이언트는 네트워크를 사용할 수 있게 된다.

👣 NAT

네트워크에서 공인 IP와 사설 IP를 변환하는 프로세스.
공인 IP 1개에 여러 사설 IP가 부여될 수 있어서 절약할 수 있다.
인터넷 공유기가 NAT 역할을 수행해준다.

👣 사설 IP vs 공인 IP

1. 사설 IP 주소 (Private IP Address):
   • 사설 IP 주소는 내부 네트워크에서 사용되며,
     인터넷을 통해 직접 라우팅되지 않습니다.
   • 사설 IP 주소 범위는 다음과 같습니다:
     • 10.0.0.0 ~ 10.255.255.255
     • 172.16.0.0 ~ 172.31.255.255
     • 192.168.0.0 ~ 192.168.255.255
   • 사설 IP 주소는 인터넷에서 고유하지 않으며,
     여러 네트워크에서 중복해서 사용될 수 있습니다.
   • 사설 IP 주소는 NAT(Network Address Translation)를 통해
     공인 IP 주소로 변환되어 인터넷에 접속할 수 있습니다.
   • 'ipconfig' 명령어를 통해 확인 가능하다.
2. 공인 IP 주소 (Public IP Address):
   • 공인 IP 주소는 인터넷에서 사용되며,
     인터넷을 통해 직접 라우팅됩니다.
   • 공인 IP 주소는 인터넷 서비스 제공자(ISP)[KT, SKT, U+, ...]에 의해 할당되며, 인터넷에서 고유해야 합니다.
   • 공인 IP 주소는 인터넷에 직접 접속 가능하며, 웹 서버, 이메일 서버, 게임 서버 등과 같은 서비스를 호스팅할 수 있습니다.
   • What Is My IP 사이트를 통해 확인 가능하다.