즉 쉽게말해 네트워크 주소 범위를 모두 1비트로 사용하는것은 기본 서브넷 마스크 라고 하는데
이 서브넷 마스크는 클래스를 효율적으로 나누기 위해 사용한다고 한다.
--> 알기 쉽게 말하자면 IP 주소와 기본 서브넷 마스크를 AND 연산 하게되면, 해당 대역의 네트워크 주소를 구할수 있다,
이는 넷마스크와 비슷한데,
IP 주소 뒤에 /24 와 같이 표기하는것은 서브넷 마스크를 24비트 사용한다 라는 소리이다.
즉,
192.168.0.12/24 --> 24비트를 서브넷마스크 ( 네트워크 주소 대역 ) 으로 사용한다는 소리이고 이와 같은 대역에서 통신하기위해 마지막 8비트만 달라야 한다.
3. 서브넷팅 ( Subnetting )
3 - 1. 네트워크 주소 구하기
: IP 주소에 해당 대역의 기본 서브넷마스크와 AND 연산하여 구할수 있다.
3 - 2. 브로드캐스트 주소 구하기
: 기본 서브넷마스크의 0부분을 모두 1로 치환하면 그 주소가 바로 브로드 캐스트 주소로 사용되게 된다.
-> 호스트 주소 부분을 1로 바꾼것과 같음
3 - 3. 서브넷팅 이란?
: 하나의 네트워크 주소 대역을 여러개의 네트워크 주소로 나누는 과정
--> 많은 IP 주소의 낭비를 방지하고, 더욱 효율적인 IP 주소 분배를 하기 위함
서브넷팅 계산하기!
194.139.10.7/25라는 IP를 서브넷팅 해보자./25는 서브넷 마스크가25bit라는 의미로 255.255.255.128이 된다. 그럼 호스트에 IP를 할당할 수 있는 범위가0~127,128~255가 되며, 네트워크 영역은194.139.10.0,194.139.10.128가 되어 2개로 나누어지게 된다. 이 때, 네트워크 영역이 2개로 나누어진다는 의미는, 각 범위의 가장 첫 번째 IP를 네트워크 주소로 할당한다는 의미다. 결국194.139.10.7/25가 속한 네트워크는194.139.10.0/25 대역에 속하게 되며, 다른 서브넷팅 된 네트워크인194.139.10.128과는 라우터를 통하여서만 통신할 수 있는 것이다.
- 랜(LAN)이나 모뎀 따위의 통신 설비를 갖춘 컴퓨터를 이용하여 서로 연결시켜 주는 조직이나 체계
즉, 둘 이상의 컴퓨터가 서로 논리적 혹은 물리적으로 연결되어 통신을 하는 체계이다!
1. IP Address 는 무엇인가요?
네트워크를 사용하기 위해 필요한 장비를 식별하는 주소 이다.
Internet Protocol Address 의 줄임말로, 인터넷규약주소 라고도 불린다. ( 일반적으로 아이피주소 라고 부르는게 사실... ) 일반적으로는 IPv4 를 사용하기 때문에 , 12자리의 숫자로 구분되어지며, 이 숫자는, 고유의 장비를 식별하기위한 주소로 구분된다!
인터넷이 발달될 초창기 인터넷을 사용하는 장비가 많이 없었기 때문에 32비트로 구성된 IPv4를 사용하게 되었으나, 인터넷이 발달되면서
IP주소 부족 현상이 발생하게 된다.
그래서 나온것이 IPv6 이다, IPv6 는 128비트로 구성되어 있어 더 많은 주소를 가질수 있지만...
서브넷 마스크 , 클래스 .. 등등의 여러 방법으로 42억9천개 가량밖에 되지 않는 IPv4 를 여러 방법으로 나누어 쓰게 되면서
아직까지는 사실상 IPv6 를 사용하는곳은 드물다.
그럼 IPv6 와 IPv4 의 차이점을 본격적으로 살펴보도록 하자!
1 - 1. IPv4 는 무엇인가?
2진수 32비트로 구성된 이 주소는 8비트씩 쪼개어 4섹터로 나누게 된다. 각각의 섹터는 . 으로 구분한다
까지의 주소를 가지게 되지만, 표현하기도 어렵고 한눈에 보기 어렵기 때문에 각각의 섹터를 10 진수로 표현하여
0 ~ 255 . 0 ~ 255 . 0 ~ 255 . 0 ~ 255 로 일반적으로 표기하게 된다.
인터넷이 생긴 초반에 통신기기가 그리 많이 생길꺼라 생각을 하지 못하여 32비트, 즉 43억 가량의 주소면 충분하다고 예상했지만,
통신기기들이 발달함에 따라 IP 주소 부족현상이 나타나게 된다, 이에 따라 IPv6 라는 주소가 등장하게 되었다.
1 - 2. IPv6 는 무엇인가?
위에 설명했듯이, IPv4 의 주소가 부족해 지면서, 더 많은 양을 제공하는 IPv6 주소가 등장하게 된다!
IPv6는 2진수 128비트를 사용하며, 32비트씩 섹터를 나누고, 표현하기 위해서는 16진수로 표현된다,
각각의 섹터를 구분할때 : 를 사용하게 된다.
IPv4 와 IPv6 주소
현재 클러스터에서 IP 주소를 확인해보니
IPv4 - 10.18.250.152
IPv6 - fe80::b862:5dff:fe44:93e1
이 나오는것을 알수있다.
여기서 IPv6 주소중 :: 으로 표시된 부분이 있다, 이중콜론의 뜻은 0 으로만 구성된 부분을 생략했다는 소리이다,
따라서 IPv6 의 원 주소는 fe80:0000:b862:5dff:fe44:93e1 이지만, 0000 부분을 생략하여 이중콜록으로 대신 표현할수있다.
2. Class 의 개념
IP 주소는 네트워크주소와 호스트주소로 크게 두가지로 구분된다.
여기서 네트워크 주소는 서로 통신을 하기위해 같은 대역인지를 구분하는것이고,
호스트 주소는 같은 네트워크 대역내에 있는 각각의 주소들을 뜻한다..
말이 어려우니 알기쉬운 예시로 표현하자면
네트워크 주소 - 아파트 단지
호스트 주소 - 세대 호수
ㅁㅁ아파트 101동 2003호 주민과, 101동 2005호 주민이 있다고 가정하자 여기서 101동은 네트워크 주소를 뜻하며, 2003호와 2005호는 호스트주소를 의미한다고 생각하면 편하다, 아파트 내 방송으로, 각각의 집에 유의사항을 전파할때, ㅁㅁ아파트 101동 주민들은 이 방송을 들을수 있지만, ㅇㅇ아파트 주민들은 이 방송을 들을수 없을것이다. 이러한 개념이 바로 네트워크 주소와 호스트주소이고,
이러한 네트워크 주소의 크기와 호스트주소의 크기를 결정짓는것은 class 마다 다르기 때문에 해당 클래스를 사용해 구분짓게 된다.
클래스는 A, B, C, D, E 총 5개의 클래스로 구분된다. 각각의 클래스를 살펴보자!
2 - 1. A클래스
32비트의 주소중, 첫번째 값이 0으로 고정된 주소는 A Class 이다!
즉, 0xxx xxxx 의 비트수로 시작하는 주소는 A 클래스 이고, 해당 클래스의 네트워크 주소는 0xxx xxxx 까지가 네트워크 주소이다!
0000 0000 ~ 0111 1111 까지의 범위가 되므로, 통상 [ 0.x.x.x ~ 127.x.x.x ] 의 아이피 주소는 A 클래스로 구분되며, 호스트 주소는
앞의 8비트를 제외한 나머지 24비트가 호스트 주소로 사용되게 된다!
하지만, 일반적으로 127과 0은 사용하지 않게 " 약속 " 되어 있기 때문에 , 1 ~ 126 까지의 범위가 A클래스에 속하게 된다.
그럼, A클래스의 총 범위는
0~126. 0~255. 0~255. 0~255 까지가 되는데, 그 범위는 2^24 일것이다, 하지만 모든 자리가 0 이거나 모든자리가 255인 경우는 예외적으로 사용할수 없다! 모든 자리가 0인경우, 네트워크 주소를 표현하기위해 사용하지 않아야 하며, 모든자리가 255 인경우, 브로드캐스트 주소로써 사용하기 위해 사용되지 않아야한다!
따라서 A클래스가 가질수 있는 호스트주소의 범위는 (2^24) -2 가 될것이다!
* 브로드 캐스트란?
해당 네트워크 대역에 있는 호스트들이 모두 듣게되는 통신망 으로써,
확성기 ! 라고 생각하면 된다
2 - 2 B클래스
32비트의 주소중, 처음 값이 10으로 고정된 주소는 B Class이다!
즉, 10xx xxxx 의 비트수로 시작하는 주소는 B 클래스 이고,
해당 클래스의 네트워크 주소는 10xx xxxx xxxx xxxx까지가 네트워크 주소이다!
1000 0000 ~ 1011 1111 까지의 범위가 되므로, 통상 [ 128.x.x.x ~ 191.x.x.x ] 의 아이피 주소는 B 클래스로 구분되며, 호스트 주소는
앞의 16비트를 제외한 나머지 16비트가 호스트 주소로 사용되게 된다!
호스트 주소의 범위는 A클래스와 마찬가지로, 모두가 0 이거나 모두가 255인 경우를 제외하고
(2^16)-2 까지의 범위를 가질수 있다.
2 - 3 C클래스
32비트의 주소중,처음 값이 110으로 고정된 주소는 C Class이다!
즉, 110x xxxx 의 비트수로 시작하는 주소는 B 클래스 이고,
해당 클래스의 네트워크 주소는 110x xxxx xxxx xxxx xxxx xxxxx 까지가 네트워크 주소이다!
1100 0000 ~ 1111 1111 까지의 범위가 되므로, 통상 [ 192.x.x.x ~ 223.x.x.x ] 의 아이피 주소는 C 클래스로 구분되며, 호스트 주소는
앞의 24비트를 제외한 나머지 8비트가 호스트 주소로 사용되게 된다!
호스트 주소의 범위는 A클래스와 마찬가지로, 모두가 0 이거나 모두가 255인 경우를 제외하고
* OPEN 함수란? - 이미 생성되어 있는 파일 또는 새로운 파일을 생성하는 System call 함수! open 함수를 사용하기 위해서는 flag 를 반드시 사용해야 합니다! O_RDONLY : 파일을 읽기 전용으로 open합니다. O_WRONLY : 파일을 쓰기 전용으로 open합니다. O_RDWR : 파일을 읽고 쓰기를 모두 할 수 있도록 open합니다. 출처: https://www.it-note.kr/19 [IT 개발자 Note]
fd 값을 사용하기 위해 우리는 O_RDONLY 플래그만 사용해서 fd값을 살펴 보도록 해요!
먼저 우리는 임의의 파일 하나는 생성해 주자구요!
touch 명령어를 통해 비어있는 파일 "hello" 를 만들어 줍니다!
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
int main(void)
{
int fd;
fd = open("hello", O_RDONLY);
printf("hello 파일의 fd값 = %d\n", fd);
}
그리고 간단한 코드 작성을 통하여 fd 값을 확인해 보자구요!
위에서 설명한대로 0 ~ 2 까지는 표준입력, 표준출력, 표준에러 로 이미 선점해 있기 때문에
파일 디스크립터 값은 3이 할당된걸 알수있죠!
그렇다면 올바르지 않은 파일이 들어왔을때 fd 값을 확인해 볼까요?
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
int main(void)
{
int fd;
fd = open("hello_error", O_RDONLY);
printf("hello_error 파일의 fd값 = %d\n", fd);
}
우리는 "hello" 라는 파일은 만들었지만 "hello_error" 라는 파일은 가지고 있지 않습니다!
그렇다면 해당 파일을 읽으려고 할때, fd 값은 어떻게 될까요?
위에 설명한대로 정말 -1을 반환하게 되네요!
그럼 여러개의 파일을 읽을때, fd 값은 어떻게 할당 될까요?
hello 하면 자연스레 따라오는.. world 라는 파일을 새로 만들어 줬습니다!
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
int main(void)
{
int fd;
int fd_2
fd = open("hello", O_RDONLY);
printf("hello 파일의 fd값 = %d\n", fd);
fd_2 = open("world", O_RDONLY);
printf("world 파일의 fd값 = %d\n", fd_2);
}
해당 값의 결과를 확인해보면
정말 순서대로 3 과 4 가 할당되네요!!
* 파일을 사용하고 난후 더이상 파일을 사용하지 않는데, 이런경우 fd 에서 제거할순 없나요?
--> 우리가 메모리 동적할당을 하기위해 malloc 함수를 사용하고 난후, free 함수를 통하여 해당 메모리를 해제해 주잖아요!?
open 함수도 이와 비슷한 함수가 존재합니다!
바로 close 함수 인데요!
close 함수는 " 나는 더이상 이파일을 사용하지 않고 접근도 하지 않을거야 그러니까 파일 디스크립터에서 제거해줘 "
정도로 생각하시면 될것 같아요!!
간단한 코드로 살펴봐요!
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
int main(void)
{
int fd;
int fd_2;
fd = open("hello", O_RDONLY);
printf("hello 파일의 fd값 = %d\n", fd);
close(fd);
printf("hello 파일 close\n");
fd_2 = open("world", O_RDONLY);
printf("world 파일의 fd값 = %d\n", fd_2);
}
