1장 : IP 주소 · 서브넷 마스크 · 기본 게이트웨이의 의미

1장 : IP 주소 · 서브넷 마스크 · 기본 게이트웨이의 의미

우리는 어떻게 인터넷 공간에서 우리가 원하는 웹사이트에 도달할 수 있을까? 이러한 궁굼증을 해결하기 위해서는 명령 프롬프트 창을 알아야 한다. 명령 프롬프트 창이란 Windows에 기본으로 제공되는 프로그램으로, CLI 기반의 명령어를 입력하여 수행할 수 있게 해 주는 셸이다.

명령 프롬프트 창에 ipconfig 명령어를 입력하면 다음과 비슷한 화면을 볼 수 있다.

이더넷 어댑터 로컬 영역 연결
IPv4 주소 192.168.0.13
서브넷 마스크 255.255.255.0
기본 게이트웨이 192.168.0.1

이더넷 어댑터(Ethernet Adapter) : LAN 카드를 의미한다. LAN 카드를 NIC(Network Interface Controller)라고도 한다.
이더넷(Etherent)이란 LAN 영역에서 사용하는 통신 기술 중 하나로 현재 LAN 영역에서 사실 표준(De Facto Standard) 방식이다.
=> 이더넷 어댑터란 이더넷 방식의 LAN 영역에서 사용하는 NIC 장치를 의미한다.

본 도서에서 IP(Internet Protocol) 주소는 첨언이 없다면 IPv4를 의미한다. IP 주소는 인터넷 공간에서 호스트가 사용하는 고유한 논리 식별자를 의미한다. 쉽게 말하자면, IP 주소는 인터넷 공간에서 자기 PC를 유일하게 구별하기 위한 식별자로 간주해주기 바란다. 또한 자기 PC에서 사용하는 IP 주소는 데이터를 송신하는 주체이기 때문에 출발지 IP 주소에 해당한다.

IP 주소의 범위는 0부터 255까지, 다시 말해 0.0.0.0번부터 255.255.255.255번까지 총 32비트로 이뤄진 체계다. 10진수 0.0.0.0을 2진수로 바꾸면 0000 0000.0000 0000.0000 0000.0000 0000이고, 10진수 255.255.255.255를 2진수로 바꾸면 1111 1111.1111 1111.1111 1111.1111 1111이기 때문이다. IPv6 주소는 총 128비트로 이뤄졌다.

한편, 192.168.0.13번 IP 주소에서 첫 번째 자리가 192번으로 시작하는 경우 C 클래스에 속한다고 말한다. 다시 말해 주어진 IP 주소의 첫 번째 자리에 1~126번에 속하는 숫자가 있을 때 해당 IP 주소를 A 클래스라고 하며, 128~191번에 속하는 숫자가 있을 때 B 클래스라고 한다. 192~223번에 속하는 숫자가 있을 때는 C 클래스라고 한다. D 클래스와 E 클래스는 논외로 하자.

127번으로 시작하는 IP 주소는 일반적으로 127.0.0.1번으로 사용하는 특별한 주소이기 때문에 어떤 클래스에도 속하지 않는다. 지금 시점에서는 127.0.0.1번을 자기가 사용하는 LAN 카드 자신을 의미하고, 이를 루프백 주소(Loopback address)라고 부른다는 사실만 기억하면 된다.

서브넷 마스크는 IP 주소와 쌍으로 사용하는 개념이다. 192.168.0.13 255.255.255.0 등과 같이 사용한다. 여기서 255.255.255.0이 서브넷 마스크이다. 이처럼 IP 주소를 서브넷 마스크를 이용해 표기하는 방식을 서브넷 마스크 표기법이라고 부른다.

192.168.0.13 255.255.255.0 와 같이 표기할 때 192.168.0번은 255.255.255번에 대응하고, 13번이 0번에 대응하는 구조를 이룬다. 이때 255.255.255번에 대응하는 192.168.0번까지를 네트워크 ID라고 부르고, 0번에 대응하는 13번을 호스트 ID라고 부른다. 그리고 이러한 대응 관계는 IP 주소 체계를 의미한다.

네트워크 ID와 호스트 ID는 전화번호 체계를 떠올리면 쉽게 이해할 수 있다. 예를 들어 962-1414라는 전화번호는 국번과 번호로 이루어진 구조이다. 이를 해석하자면, 962번이라는 음성 교환기에서 0000번부터 9999번까지 사용 가능한 일련번호 중 1414번을 임의로 부여하여 962-1414번이라는 전화번호가 생긴 것이다.

이처럼 전화번호에서 사용하는 개념을 차용해 IP 주소를 네트워크 ID와 호스트 ID로 구분한다. 네트워크 ID가 국번에 해당하는 개념이라면, 호스트 ID는 국번에서 사용하는 일련번호에 해당하는 개념이다. 또한 전화번호에서 국번과 번호를 대시(-) 기호로 구분하는 것처럼, IP 주소에서는 네트워크 ID와 호스트 ID를 서브넷 마스크로 구분한다.

마지막으로 기본 게이트웨이 부분을 보자. 게이트웨이Gateway는 다른 말로 라우터Router라고도 한다. 일반적으로 소프트웨어 츠견을 강조할 때 게이트웨이라고 부르고, 하드웨어 측면을 강조할 때 라우터라고 부른다. 본질적으로 같은 의미이다.

게이트웨이는 보통 우리가 집에서 사용하는 무선 공유기를 의미한다.

만약 무선 공유기에서 PC와 연결한 선을 제거하거나 무선 공유기 전원을 끄면 어떻게 될까? 인터넷에 접속할 수 없게 된다. 기본 게이트웨이 주소 설정을 하지 않거나 잘못된 주소를 입력한다면 어떻게 될까? 무선 공유기가 연결되어 있더라도 운영체제가 그것을 검색할 수 없기 때문에 인터넷에 접속할 수 없게 된다.

위에서 회선 제거와 같은 문제는 물리적 장애, 설정 오류 등은 논리적 장애에 해당한다.

이를 통해 라우터는 인터넷에 접속하기 위한 일종의 관문 역할을 수행하는 장비란 사실을 알 수 있다. 이를 구체적으로 말하면, 라우터는 서로 다른 LAN 영역의 호스트 사이를 연결해주는 기능을 수행한다고 할 수 있다. 이러한 라우터의 기능을 라우팅Routing이라고 부른다.

LAN 영역, 네트워크 ID, 라우팅에 대해 좀 더 상세히 알아보자.

항목 데스크톱 PC 노트북 PC
IP 주소 192.168.0.13 192.168.0.29
서브넷 마스크 255.255.255.0 255.255.255.0
기본 게이트웨이 192.168.0.1 192.168.0.1

위의 표를 보면 PC와 게이트웨이에 설정한 네트워크 ID가 동일하다는 결론을 내릴 수 있다.

이처럼 네트워크 ID를 공유하는 장치들의 집합체를 이루는 공간을 LAN영역이라고 한다. 다시 말해, 단일한 LAN 영역이란 동일한 네트워크 ID를 공유하는 장치들의 집합적 공간 또는 동일한 게이트웨이 주소를 사용하는 장치들의 집합적 공간을 의미한다.

이는 네트워크 ID가 무수한 LAN 영역에서 자기 LAN 영역을 구분하기 위한 식별자 또는 해당 LAN 영역을 식별하는 고유 IP 주소 대역, 즉 해당 LAN 영역 자신을 의미한다. 그리고 호스트 ID도 이와 같은 역할을 한다고 생각하면, 호스트 ID란 해당 LAN 영역에 있는 무수한 호스트들 각각을 구분하기 위한 식별자임을 알 수 있다.

이를 통해 라우팅을 다시 설명하자면, 라우팅이란 서로 다른 네트워크 ID를 사용하는 LAN 영역 사이를 연결해주는 기능이라고 할 수 있다.