[네트워크] 공인 IP vs 사설 IP ❓

공인IP (Public IP)

공인IP 주소는 전 세계적으로 유일하며, 인터넷 상의 모든 장치가 접근할 수 있는 주소
인터넷 서비스 제공업체(ISP)로부터 할당받아 사용됨

사설IP (Private IP)

사설IP 주소는 내부 네트워크에서만 사용되며, 외부 인터넷에서는 접근할 수 없는 주소
외부 네트워크에서는 직접 접근할 수 없으며, 내부 네트워크 내에서만 통신이 가능함
NAT(Network Address Translation)을 통해 외부와 통신

• 주소대역
  • 10.0.0.0 ~ 10.255.255.255
  • 172.16.0.0 ~ 172.31.255.255
  • 192.168.0.0 ~ 192.168.255.255

차이점

1. 네트워크 접근성

• 공인IP : 인터넷을 통해 전 세계 어디에서나 접근 가능
• 사설IP : 내부 네트워크에서만 접근 가능하며, 외부에서는 NAT를 통해서만 접근 가능

2. 주소 유일성

• 공인IP : 전 세계적으로 유일한 주소
• 사설IP : 같은 사설 IP 주소가 여러 내부 네트워크에서 중복될 수 있음

3. 사용 용도

• 공인IP : 웹 서버, 이메일 서버 등 외부와의 통신이 필요한 장치에 사용
• 사설IP : 내부 네트워크의 장치들에 사용

4. 보안

• 공인IP : 인터넷에 직접 노출되어 있어 보안 위협에 취약할 수 있음
• 사설IP : 외부에서 직접 접근할 수 없어 비교적 안전

5. 할당 방식

• 공인IP : ISP로 부터 할당
• 사설IP : 네트워크 관리자나 DHCP 서버를 통해 내부적으로 할당

사설IP로 전화하는 이유

1. 공인IP 주소의 부족

• 공인IP 주소는 제한된 자원
• 내부 네트워크에서는 수많은 장치들이 연결될 수 있기 때문에 모든 장치에 공인IP 주소를 할당하는 것은 비효울적

2. 네트워크 보안 강화

• 사설IP 주소는 외부 네트워크에서 직접 접근할 수 없기 때문에 보안 측면에서 유리

3. 네트워크 관리의 효율성

• 효율적으로 내부 네트워크 관리 가능
• 관리자는 DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)을 통해 동적으로 IP주소를 할당하고, 필요한 경우 고정IP 주소를 쉽게 지정 가능
• 사설IP 주소 범위 내애서 자유롭게 네트워크 구성, 변경 가능

4. NAT(Network Address Translation) 사용

• 사설IP 주소를 사용하는 경우, NAT을 통해 내부 네트워크와 외부 인터넷 간의 트래픽 관리
• NAT은 여러 내부 장치가 하나의 공인IP 주소를 통해 인터넷에 접속할 수 있도록 도와줌
• 공인IP 주소의 수요를 줄이고, 트래픽을 보다 효율적으로 관리하는데 도움

5. 확장성과 유연성

• 사설IP 주소를 사용하면 네트워크를 확장하는 것이 용이

NAT(Network Address Translation) ❓

• 네트워크 주소 변환 기술
• 하나의 네트워크(특히 사설 네트워크)에서 사용되는 IP주소를 다른 네트워크(특히 공용 네트워크)에서 사용되는 IP주소로 변환하는 과정
• 주로 라우터나 방화벽에서 구현되며, 사설IP 주소를 사용하는 내부 네트워크가 공인 IP주소를 통해 외부 인터넷과 통신할 수 있도록 함

주요 기능과 종류

1. IP 주소 변환

• 내부 네트워크의 사설 IP 주소를 공인 IP 주소로 변환하여 외부 네트워크와 통신 가능
• 이 과정을 통해 사설 IP 주소를 가진 장치들이 인터넷에 접근할 수 있도록 함

2. 주소 절약

• 공인IP 주소는 제한된 자원이므로, NAT를 사용하면 여러 장치가 하나의 공인IP 주소를 공유하여 인터넷에 접근 가능

3. 보안 강화

• 내부 네트워크의 사설IP 주소를 숨기므로, 외부 공격자가 내부 네트워크의 장치에 직접 접근하는 것을 어렵게 만듦

유형

1. Static NAT (고정 NAT)

• 사설IP 주소 하나를 공인IP 주소 하나와 1:1로 매핑
• 주로 내부 네트워크의 특정 서버가 외부에서 접근 가능하도록 할 때 사용

2. Dynamic NAT (동적 NAT)

• 내부 네트워크의 사설IP 주소를 외부 네트워크의 공인IP 주소 풀(pool)에서 동적으로 할당하여 매핑
• 내부 장치가 인터넷에 접근할 때마다 다른 공인IP 주소를 할당받을 수 있음

3. PAT (Port Address Translation, 포트 주소 변환)

• 여러 사설 IP 주소를 하나의 공인IP 주소와 매핑하여, 포트 번호를 사용하여 트래픽을 구분
• NAT 오버로드 라고도 하며, 가정이나 작은 사무실에서 주로 사용
• 다수의 내부 장치가 하나의 공인 IP 주소로 인터넷에 접근 가으

작동 원리

1. 내부 네트워크에서 외부 네트워크로의 요청

• 내부 장치가 외부 인터넷으로 패킷을 보내면, NAT 장치는 패킷의 소스 IP주소(사설IP 주소)를 공인 IP주소로 변환
• 동시에, 소스 포트 번호를 새로 할당하고 이 정보를 NAT 테이블에 기록

2. 외부 네트워크에서 내부 네트워크로의 응답

• 외부 서버가 응답 패킷을 보내면, NAT 장치는 목적지 IP주소 (공인 IP주소)와 포트 번호를 확인하여 NAT 테이블에서 매핑된 내부 장치의 사설 IP 주소와 포트 번호로 변환하고, 변환된 패킷을 내부 장치로 전달

장점

• IP 주소 절약 : 여러 내부 장치가 하나의 공인 IP 주소를 공유하므로, 공인 IP주소의 사용 감소 가능
• 보안 강화 : 내부 네트워크 구조와 장치를 외부에 숨길 수 있어 보안이 강화됨
• 유연성 : 네트워크 관리자에게 네트워크 설계와 관리를 위한 더 큰 유연성 제공

단점

• 연결 추적의 복잡성 : NAT는 연결 상태를 추적해야 하므로, 많은 연결이 발생하는 환경에서는 성능이 저하될 수 있음
• 특정 프로토콜의 문제 : 일부 프로토콜이나 애플리케이션은 NAT 환경에서 제대로 작동하지 않을 수 있으며, 이를 해결하기 위해 추가적인 설정이 필요함