[이어드림스쿨 1주차] Ip 주소부터 OSI 7계층까지

🏠 IP 주소란 무엇인가요?

IP 주소(Internet Protocol Address)는 인터넷에서 각 기기를 식별하기 위한 고유 주소다.
마치 집 주소처럼, 데이터가 오고 갈 정확한 위치를 알려주는 역할을 한다.

🔎 비유로 이해하기

• IP 주소 = 집 주소 🏡
  데이터를 주고받는 건 택배를 주고받는 것과 같다.
  택배가 목적지에 정확히 도착하려면 주소가 있어야 하듯, 인터넷 데이터도 마찬가지다.

예를 들어, 당신이 유튜브 영상을 보려고 할 때,
→ 서버는 당신의 IP 주소를 확인하고
→ 그 IP를 목적지 삼아 영상을 보내준다.

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🔐 MAC 주소 vs IP 주소

MAC 주소는 기기에 내장된 물리적인 고유 식별자다.
IP 주소는 네트워크 상의 위치를 나타내는 논리적인 주소이다.

같은 집(같은 IP)이라도 주민은 다를 수 있고,
같은 사람(MAC 주소)이라도 이사하면서 주소(IP)가 바뀔 수 있다.

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🔍 IP 주소의 구조: 네트워크 주소와 호스트 주소

IP 주소는 두 부분으로 나뉜다:

• 네트워크 주소: 기기가 소속된 네트워크를 나타냄

• 호스트 주소: 그 네트워크 내에서 기기를 구분

💡 비유:

• 서울시 강남구(네트워크) + 101호(호스트)
  → 하나의 IP 주소 = 아파트 주소

📌 예시 (IPv4 기준):
192.168.1.100
→ 192.168.1이 네트워크 주소, 100은 호스트 주소

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🛠 서브넷 마스크란?

서브넷 마스크(Subnet Mask)는 IP 주소에서
어디까지가 "네트워크"이고, 어디부터가 "호스트"인지 알려주는 가림막 역할을 한다.

💡 비유:

• 서브넷 마스크 = 표지판
  → 어느 구역이 도시이고, 어느 구역이 집인지 구분함

📌 예시:

여기서 255.255.255.0은 앞의 3부분(24비트)이 네트워크 주소라는 뜻이다.

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🏢 실무 예시: 사무실 접속 제한하기

AWS에서 사내 내부 관리 서버를 운영한다고 가정하자.
이때 보안을 위해, 사무실 IP 대역에서만 접근 가능하도록 설정할 수 있다.

예를 들어,

• 회사 네트워크: 192.168.10.0/24

• 서브넷 마스크: 255.255.255.0

→ 이 설정은 192.168.10.x 대역에 속한 기기만 서버에 접속할 수 있도록 제한한다.
외부 네트워크 접근 차단으로 보안이 향상된다.

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🏷 IP 주소 클래스란?

IPv4 주소는 A~E 클래스로 나뉘는데, 이는 네트워크 규모에 따라 달라진다.

요즘은 클래스 대신 CIDR 방식을 더 많이 사용하지만, 개념 이해를 위해 여전히 유용하다.

• 참고사항

  • 0.0.0.0/8 네트워크(0.0.0.0 ~ 0.255.255.255)는 특수 목적으로 예약되어 있다.

  • 이 범위는 "이 네트워크" 또는 기본 경로를 나타내는 데 사용된다.

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🌐 IPv4 vs IPv6

현재 IPv4 주소는 거의 고갈 상태이기 때문에,
점점 더 많은 시스템이 IPv6를 도입하고 있다.

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🏡 사설 IP vs 🌍 공용 IP

📌 사설 IP란?

• 가정이나 회사에서 내부 통신에 사용하는 IP 주소

• 외부 인터넷에서는 직접 접근 불가

• NAT를 통해 인터넷 사용 가능

대표 범위:

• 192.168.0.0 ~ 192.168.255.255

• 10.0.0.0 ~ 10.255.255.255

• 172.16.0.0 ~ 172.31.255.255

🌍 공용 IP란?

• 전 세계 어디에서든 고유하게 식별 가능한 IP

• 웹사이트, 클라우드 서버 등에 사용

• 예시: 공공 Wi-Fi, 인터넷 서비스

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🔄 NAT란?

**NAT(Network Address Translation)**는
내부(사설) IP를 외부(공용) IP로 변환해주는 기술이다.

💡 비유:

• 사무실 대표 전화번호 ☎️
  개별 직원 번호는 외부에 공개되지 않고, 대표 번호를 통해 연결됨

도입 이유:

1. IPv4 주소 부족 해결

2. 내부망 보안 강화(내부 네트워크(IP)가 숨겨져 외부 해킹 방지)

3. 하나의 공용 IP로 여러 장치 인터넷 연결

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🌐 네트워크에서 데이터는 어떻게 전달될까?

1️⃣ 유니캐스트 (1:1)

• 한 사람에게만 데이터 전송

• 예시: 웹서핑, 이메일

2️⃣ 멀티캐스트 (1:그룹)

• 특정 그룹에게만 전송

• 예시: Zoom 수업, IPTV

3️⃣ 브로드캐스트 (1:전체)

• 같은 네트워크의 모든 기기에게 전송

• 예시: DHCP 요청, 프린터 찾기, Wi-Fi 공유기가 모든 기기에게 IP 주소 할당 요청 시

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🏗 네트워크 구조: 엣지 → 접속 → 코어

네트워크는 “**데이터가 어떻게 이동하고, 어디에서 처리되는지"**에 따라 세 가지 주요 부분으로 나뉜다.

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⚙ 포워딩 vs 라우팅

포워딩과 라우팅은 라우팅 알고리즘을 통해 만들어진 포워딩 테이블을 참조해 패킷의 목적지에 알맞은 포트로 패킷을 이동시키는 것이다.

• 포워딩: 라우터의 input으로 들어오는 패킷을 올바른 output으로 보내는 기능(포워딩 테이블을 읽어서)

• 라우팅: 패킷이 어디로 갈지 판단하는 과정

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🧱 OSI 7계층과 TCP/IP 모델: 데이터가 지나가는 길

OSI 7계층

네트워크에서 데이터가 한 기기에서 다른 기기로 전달되는 과정을 표준화한 모델

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데이터 단위가 상위 계층에서는 '데이터'라는 이름으로 존재하다가, 전송 계층부터는 각각 세그먼트 → 패킷 → 프레임 → 비트로 점점 하드웨어 친화적인 단위로 쪼개지는 것을 볼 수 있다.

📌 추가 팁: 이 표는 네트워크 면접이나 자격증 공부할 때도 자주 활용된다. 기억하기 쉽도록 각 계층 이름의 앞글자를 따서 "물데네전세표응" 또는 영어로는 "Please Do Not Throw Sausage Pizza Away"라는 암기법도 있다.

TCP/IP 모델

TCP/IP 모델은 네트워크 통신이 일어나는 과정을 4단계로 나눈 것이다(OSI 4계층이라고도 부름)

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💡 추가 설명:

• Segment vs Datagram: TCP는 Segment, UDP는 Datagram 단위를 사용한다.

• 전송 주소: 전송 계층부터 주소 개념이 도입되며, 각각 포트번호 → IP주소 → MAC주소 순으로 구체적인 위치를 찾아가게 된다.

❓ 1. "OSI 7계층은 왜 필요한가요?"

👉 네트워크가 어떤 과정으로 데이터를 주고받는지 표준화해서 서로 다른 시스템도 통신 가능하도록 만들기 위해!

❓ 2. "TCP/IP 모델과 OSI 7계층은 뭐가 달라요?"

👉 TCP/IP 모델은 실제 인터넷에서 사용되는 4계층 모델, OSI 7계층은 더 세부적인 개념 정리용 모델!

❓ 3. "가장 중요한 계층은?"

👉 모두 중요하지만, 특히 많이 언급되는 계층

• 📡 네트워크 계층 (IP, 라우터)

• 🚚 전송 계층 (TCP, UDP)

• 📱 응용 계층 (웹, 이메일 등)

✅ 요약

• IP 주소: 인터넷상의 주소

• MAC 주소: 장치 고유번호

• 서브넷 마스크: IP 주소 분리 기준

• NAT: 사설 → 공용 IP 변환

• 포워딩/라우팅: 데이터 이동의 핵심 메커니즘

• OSI 7계층: 네트워크 작동 원리를 설명하는 모델