[컴퓨터네트워크] Chapter4.4 사설 IP 주소와 NAT

Chapter4.4 사설 IP 주소와 NAT

NAT? 네트워크 주소를 변환하는 것 (*사설 IP, 공인 IP 주소 변환에 주로 사용)

• 공인 IP 주소와 사설 IP 주소
• NAT(Network Address Translation)
• NAPT(Network Address Port Translation)

 

IP 주소 구분

- 공인 IP 주소(Public IP Address)

• 인터넷에서 사용되는 주소
• IP 주소 할당 기관에 의해 할당된 주소
• 인터넷 상에서 유일한 주소

 

- 사설 IP 주소(Private IP Address)

• 인터넷 미연결 TCP/IP 네트워크를 위한 IP 주소
• 인터넷 IP 주소 관리 대상에 불포함
• 서로 다른 네트워크에서 중복 사용 가능
• 인터넷 IP 주소와 엄격하게 구분(인터넷에서 사용 불가)

 

- 사설 IP 주소 범위 (반드시 이 범위 내에서!)

• 클래스 A : 10.0.0.0 ~10.255.255.255
• 클래스 B : 172.16.0.0 ~172.31.255.255
• 클래스 C : 192.168.0.0 ~192.168.255.255

*사설 IP는 인터넷에 연결 안 됨

*다른 곳과 사설 IP가 중복되는 것은 전혀 상관 없음

 

 

- 사설 IP 주소 할당

• 임의로 할당 가능
• 사설 IP 주소 사용 네트워크 내에서 유일하게 할당

 

- 사설 IP 주소 사용 사례: 무선 공유기, 캠퍼스 WiFi 네트워크

 

 

NAT(Network Address Translation)

- 역할

• 사설 네트워크에 연결된 호스트의 사설 IP 주소와
  인터넷의 공인 IP 주소 간에 변환 프로토콜

- 장점

• 인터넷을 접속할 때만 공인 IP 주소 사용(IP 주소 절약)
• 호스트의 IP 주소 외부 노출 방지(보안성 제고)

 

- NAT 기본 동작

 

- 정적 NAT(static NAT)

• 사설 네트워크의 특성에 따라 공인 IP 주소 변환이 필요한 호스트를 미리 정한 다음,
• 각 사설 IP 주소와 공인 IP 주소 간의 변환 테이블을 미리 정의

*웹 서버, 이메일 서버 등에서는 사용 가능 (대부분은 잘 쓰지 않음)

 

 

- 동적 NAT(dynamic NAT)

• 인터넷을 접속할 때마다 사설 IP 주소와 공인 IP 주소 간의 변환 수행

*대부분은 이렇게!

*문제? 동시에 연결할 수 있는 장치 수가 많지 않을 때는 주소 절약에 큰 도움이 안됨

 

 

NAPT

- NAPT(Network Address Port Translation)

• 포트 번호 크기: 16비트
• 사설 IP 주소와 공인 IP 주소 변환과 포트 변환을 동시에 수행
• 하나의 공인 IP 주소에 여러 개의 사설 IP 주소 변환
• IP 주소 부족 문제를 획기적으로 개선(IPv6 주소 도입 거의 불필요)

 

- NAPT 동작 절차

*공인 IP 주소 하나로, 사설 IP 주소 약 6만 5천개의 사설 IP 주소를 지원할 수 있다!

=> 공인 IP 부족 문제를 근본적으로 해결!

 

 

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NAPT 적용 사례: WiFi 무선기