IPv4 address에 대해서 #

구조 #

IPv4 주소는 network ID와 host ID로 이루어져있습니다.

이를 그래프로 표현하면 아래와 같습니다.

%%{init: {'theme':'dark'}}%% graph TD; IPv4 --> network_ID IPv4 --> host_ID

실제 값을 대입해서 다시 그래프를 그려보겠습니다.

%%{init: {'theme':'dark'}}%% graph TD; IPv4["IPv4 = 192.168.0.10"] --> network_ID["network_ID = 192.168.0"] IPv4 --> host_ID["host_ID = 10"]

network ID와 host ID는 IPv4의 네트워크 클래스에 따라 network ID의 길이가 달라집니다.

총 32비트 길이에서 network ID가 네트워크 클래스에 의해 정해지면 나머지 비트는 host ID로 지정됩니다.

예를 들어 클래스 A는 0.0.0.0 ~ 127.255.255.255의 범위를 가지며 클래스 A의 host는 0 ~ 127까지이며 나머지는 255.255.255 host ID가 됩니다.

클래스 A의 경우 호스트 하나당 2^8 * 2^8 * 2^8 -2의 범위를 가집니다. 이 때, -2는 network ID와 broadcast 주소를 빼준 값입니다.

위에서 32비트로 IP주소를 표현한 것을 서브넷 마스크라고 합니다.

IPv4는 0.0.0.0 ~ 255.255.255.255까지 각 자리수는 8비트입니다.

0부터 255까지 $2^8 = 256$ 입니다. 반대로 $log_2{256}=8$ 입니다. 이 때, 0을 포함해야하므로 -1을 해주면 255까지 입니다.
255는 11111111으로 8비트를 나타냅니다.
이를 4번 반복하여 IPv4는 32비트로 구성된다고 합니다.
192.168.1.10을 2진수로 치환하면 11000000.10101000.00000001.00001010이 됩니다.

192.168.1.10에서 10은 host ID를 나타냅니다. 192.168.1이라는 네트워크 ID에서 특정 기기를 구분하기 위해 host ID가 존재합니다.

네트워크 모두에게 패킷을 보내는 특별한 주소를 broadcast IP라고 합니다.

host ID를 모두 1로 채운 경우 해당 네트워크의 broadcast IP가 됩니다.

192.168.1.0의 네트워크를 사용하는 경우 192.168.1.255가 broadcast IP가됩니다.

IPv4는 서브넷마스크 형태로 제공됩니다. 0.0.0.0 ~ 255.255.255.255
서브넷 마스크는 A클래스부터 E클래스까지 구분됩니다.
서브넷 마스크의 network ID를 제외한 부분은 host ID가 되며, network ID는 네트워크에서 네트워크를 특정하기 위함이며 host ID는 특정 네트워크에서 각 기기를 특정하기 위함입니다.
서브넷 마스크의 각 자리는 0부터 255까지 8비트이며 8비트가 4개 모여 32비트로 표현됩니다.
브로드캐스트 IP와 네트워크 IP등 미리 지정된 IP가 존재합니다.