[Network] Internet protocol과 IP주소

Internet Protocol(IP)이란?

• 전송자가 특정 수신자에게 데이터를 적절히 전송할 수 있도록 각 노드(네트워크 주체)의 주소(IP address)를 지정하고 패킷(데이터 조각)을 라우팅(경로 설정)하기 위한 규칙의 집합(프로토콜)을 의미합니다.
• 'OSI 7계층 모델'에서는 네트워크 계층, 'TCP/IP 4계층 모델'에서는 인터넷 계층에 해당하는 프로토콜.
• 라우터(Router)라는 장비가 Internet Protocol의 IP주소를 참고하여 패킷의 경로를 설정하고 도착지로 전송합니다.

 

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IP address란?

• 인터넷이라는 네트워크를 수행하기 위한 규칙인 Internet Protocol 중에서 네트워크 상의 노드를 식별하기 위한 고유 식별자이다.
• 말 그대로 '주소'의 의미를 담고 있고, 우리가 발송하는 우편물에 발신자의 주소와 수신자의 주소가 기재되어 있듯이 패킷에도 발신자와 수신자를 특정하게 식별하기 위해 IP주소가 사용됩니다.
• 현재 32bit로 구성된 IPv4가 일반적으로 사용되고, IT기기의 폭발적 증가로 인한 인터넷 주소자원 고갈문제로 128bit 주소체계인 IPv6로 차츰 전환하며 병행사용하고 있습니다.

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IPv4

• 32bit로 구성되며, 8비트씩 묶은 4개의 옥텟으로 구성됩니다.
• 이론적으로 0.0.0.0 ~ 255.255.255.255의 범위를 갖습니다.
• 각 8비트마다 순서대로 첫 번째, 두 번째, 세 번째, 네 번째 옥텟으로 지칭합니다.
• 네트워크ID와 호스트ID 두 가지 부분으로 구성됩니다. 
• IPv4 IP주소 자원의 한계로 인하여 각 클래스의 일정 범위를 공인IP주소와 사설IP주소로 분리해 사용합니다.
• 공인IP주소는 인터넷 상에서 단 하나만 존재하는 IP주소자원이고, 사설IP주소는 하나의 네트워크에 속한 호스트들을 구분하기 위해 사용되며 중복될 수 있습니다. 사설IP주소를 갖는 LAN의 각 호스트는 라우터가 지원하는 NAT(Network Address Translation) 기술을 통해 다른 네트워크와 통신합니다.

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IPv4 클래스

• IPv4의 클래스는 A, B, C, D, E 5가지로 구분되며, 각 클래스는 특정 범위의 IP주소를 나타냅니다.
• Class A, B, C의 각 범위는 공인IP주소 범위 + 사설IP주소 범위로 구성됩니다.
• IPv4 주소체계의 IP주소갯수 및 클래스 방식의 한계(호스트ID 잉여자원 발생)로 인해 1993년 CIDR(Classless Inter-Domain Routing)이 등장하고 IPv4가 개선됩니다.
• 그로인해 현재 IPv4 주소체계는 클래스 → 서브넷 개념으로 진화하여 사용됩니다. CIDR은 추후 다뤄보겠습니다.

 

Class A

• 공인 IP주소 범위 : 1.0.0.0~9.255.255.255 + 11.0.0.0~126.255.255.255
• 사설 IP주소 범위 : 10.0.0.0~10.255.255.255
• 첫 번째 옥텟 범위(이진수) : 00000001 ~ 01111111
• 네트워크 ID : 첫 번째 옥텟
• 호스트 ID : 나머지 세 옥텟

 

Class B

• 공인 IP주소 범위 : 128.0.0.0~172.15.255.255 + 172.32.0.0~191.255.255.255
• 사설 IP주소 범위 : 172.16.0.0~172.31.255.255
• 첫 번째 옥텟 범위(이진수) : 10000000 ~ 10111111
• 네트워크 ID : 첫 번째와 두 번째 옥텟
• 호스트 ID : 세 번째와 네 번째 옥텟

 

Class C

• 공인 IP주소 범위 : 192.0.0.0~192.167.255.255 + 192.169.0.0~223.255.255.255
• 사설 IP주소 범위 : 192.168.0.0~192.168.255.255
• 첫 번째 옥텟 범위(이진수) : 11000000 ~ 11011111
• 네트워크 ID : 첫 번째, 두 번째, 세 번째 옥텟
• 호스트 ID : 네 번째 옥텟

 

Class D

• 범위 : 224.0.0.0~239.255.255.255
• 멀티캐스트 주소로 사용됨.

 

Class E

• 범위 : 240.0.0.0 ~ 255.255.255.255
• 예비용, 연구 목적으로 사용되며 일반적으로 사용되지 않음.

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