[널널한 개발자 TV] 네트워크 기초 이론 강의 정리(1~5강) | TCP/IP부터 공부해야 | Port번호, IP주소, MAC는 무엇에 대한 식별자인가? | Host, Switch, Network | IP주소와 Net-mask | Port 번호

유튜버 널널한 개발자 TV의 네트워크 기초 이론 강의 1~5강을 정리하였다.

 

TCP/IP부터 공부해야

- OSI 7 Layer는 개념이다. 네트워크를 공부하겠다면 OSI 7 Layer가 아니라 실체인 TCP/IP부터 공부해야 한다.

- Socket은 User Mode Application Process에 접근할 수 있도록 File 형태로 추상화한 interface가 속해진 것이다.

[그림 1] 필수 암기용

 

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Port번호, IP주소, MAC는 무엇에 대한 식별자인가?

- MAC 주소는 NIC(LAN 카드)에 하나가 부여된다. 하드웨어 주소이며, 변경이 가능하다.

- IP주소는 컴퓨터에 n개 부여된다. NIC 하나에 여러 개의 IP 주소를 바인딩할 수 있다.

- Port번호는 user 차원에서는 Process, Kernel 차원에서는 Service, H/W 차원에서는 인터페이스 번호와 같이 여러 가지 형태로 식별의 대상이 달라진다.

[그림 2] 식별자(Port번호, IP주소, MAC)

 

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Host, Switch, Network

- Host는 Network에 연결된 컴퓨터이다.

- Network 중 대표적인 것은 Internet이며, 핵심 구성요소는 Router와 DNS이다.

- Host는 Network 이용주체, Network 자체가 있다.

Network 이용주체: End point(단말), 역할에 따라 Peer 또는 Server, Client로 나눈다.
- Peer
- Server, Client

Network 자체: Switch
- OSI 7 Layer에 따라 L1 ~ L7 스위치가 있다.
- L7 쪽으로 올라갈수록 연산이 복잡해지고 비싸다.
- 대표적인 경로 선정 스위치: Router(L3 Switch이며 IP주소로 스위칭한다.)
- 보안 스위치: F/W, IPS

 

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IP주소와 Net-mask(서브넷 마스크)

- IP(Internet Protocol) 주소는 Host에 대한 "식별자"이다.

- Host가 대한민국 행정체계에서 개인이라면, 주민등록번호를 IP주소라고 생각하면 된다.

- IP주소의 종류 

IPv4: 주소 길이 32bit(232 , 약 43억 개)
IPv6: 주소 길이 128bit

 

- Net-mask는 Network ID의 길이가 얼마인지 나타내는 것이다.

IP주소 = Network ID + Host ID

 

- IP주소와 Net-mask를 bit 연산(AND)하여 Network ID를 구한다.

- 예를 들어 192.168.60.14라는 IP주소가 있다면 Network ID는 192.168.60.0이 되고 Host ID는 14가 된다.

- Net-mask가 255.255.255.0일 때 255는 2⁸, 즉 8bit이므로 24(255 3개)가 된다. 따라서 192.168.60.14/24로 표기할 수 있다.

IP주소	192	1100 0000	168	1010 1000	60	0011 1100	14	0000 1110
Net-mask	255	1111 1111	255	1111 1111	255	1111 1111	0	0000 0000
Network ID	192	1100 0000	168	1010 1000	60	0011 1100	0	0000 0000

 

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Port 번호

- 개발자 관점: Process 식별자

네트워크 전문가 관점: Service 식별자

네트워크 인프라 관점: Interface 번호

 

- Socket(File 형태)에 attach 되는 정보 중에 하나가 Port 번호이다.

- TCP/IP Port 번호는 16bit 정보이다. 따라서 Port 번호의 수는 2¹⁶, 0~65535개이고, 이중 "0, 65535"는 사용하지 않기 때문에 1~65534번을 사용한다.

- [그림 3]과 같이 Port 번호는 Socket에 바인딩되어 각 Process의 고유한 식별자 역할을 한다.

 

[그림 3] TCP/IP Port 번호와 Socket