네트워크 계층의 기능

서로 다른 네트워크 대역(LAN과 LAN)을 연결하여 데이터를 전달하는 일을 담당
라우터가 해당 역할을 한다
3계층에서는 IP주소를 사용
IPv4 주소 : 현재 PC에 할당된 IP 주소
서브넷 마스크 : IP주소에 대한 네트워크의 대역을 규정
게이트웨이 주소 : 외부와 통신할 때 사용하는 네트워크 출입구

일반적인 IP 주소

Classful IP 주소

총 4개의 필드가 있고 각 필드당 1바이트

A 클래스 : 0.0.0.0 ~ 127.255.255.225 -> 첫 번째 필드를 네트워크 대역으로 사용
B 클래스 : 128.0.0.0 ~ 191.255.255.255 -> 두 번째 필드까지 네트워크 대역으로 사용
C 클래스 : 192.0.0.0 ~ 223.255.255.255 -> 세 번째 필드까지 네트워크 대역으로 사용 (각 네트워크당 256개의 IP를 할당할 수 있어서 범용적으로 사용됨)
D 클래스 : 224.0.0.0 ~ 239.255.255.255
E 클래스 : 240.0.0.0 ~ 255.255.255.255

특정 클래스 네트워크에 할당할 수 있는 IP 주소가 고정되어있어 낭비가 심하다.

Classfulless IP 주소

굳이 필드를 4개로 나누지 않고 IP의 비트(32bit)중 어디서나 나눌 수 있다.

어디서 나누는 지를 표현하는 것이 서브넷 마스크

서브넷 마스크
- 네트워크 대역을 1로 표현하고 호스트를 0으로 표현
- 1과 1사이에 0이 올 수 없다
- 예를 들어 C클래스를 서브넷 마스크로 표현하면 255.255.255.0
- 만약 64개의 IP를 할당할 수 있는 네트워크를 만들고 싶다면??
  - Classful IP 주소를 사용할 경우 : C클래스를 사용, 192개의 IP가 낭비
  - Classfulless IP 주소를 사용할 경우 : 서브넷 마스크를 255.255.255.128로 정하면 딱 64개의 IP를 할당받을 수 있다

하지만 이 방법도 결국 한계가 있다. (65개 IP를 받고싶을 경우 서브넷 마스크를 255.255.255.0 으로 정해야 하고, 193개 IP가 손해)

사설 IP와 공인 IP

공인 IP를 하나만 받고 공유기를 통해 사설 IP를 할당한다
공인 IP 하나가 사설 IP 2^32개를 할당할 수 있어서 IP 부족현상을 많이 해결할 수 있다
일반적인 가정이나 사무실, 그룹 등에 공유기를 하나만 설치(공인 IP 하나 할당)하면 해당 공유기로 스마트폰, 여러 컴퓨터 등 인터넷에 접속할 수 있는 것
사설 IP는 해당 네트워크에서만 유일하다
인터넷 입장에서 사설 IP로 접근할 수 없다 (사설 IP -> 공유기(요청한 사설 IP 저장) -> 인터넷(요청처리 및 응답) -> 공유기(요청했던 사설 IP로 전송) -> 사설 IP)