인터넷 프로토콜(IP) 이란?

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인터넷 프로토콜(IP) 이란?

인터넷 프로토콜(IP)은 데이터 패킷이 네트워크를 통해 이동하고 올바른 대상에 도착할 수 있도록 데이터 패킷을 라우팅하고 주소를 지정하기 위한 프로토콜 또는 규칙의 집합입니다.

즉, 인터넷 상에서 데이터를 주고 받기 위한 통신 규약입니다.

 

통신을 하기 위해서는, 데이터를 주고 받을 출발지와 도착지가 있어야 합니다.

그래서 생겨난 개념이 IP 주소(Internet Protocol Address)입니다.

 

인터넷을 통과하기 위해서 데이터는 패킷이라고 하는 더 작은 조각으로 나뉩니다. 

IP 정보는 각 패킷에 첨부되며, 이 정보는 라우터가 패킷을 올바른 위치로 보내는데 도움이 됩니다.

인터넷에 연결하는 모든 장치나 도메인에는 IP주소가 할당됩니다. 패킷이 연결된 IP주소로 전달되면 데이터가 필요한 곳에 도착합니다.

 

패킷이 목적지에 도착하면 IP와 함께 어떤 전송 프로토콜이 사용되는지에 따라 다르게 처리됩니다.

가장 일반적인 전송 프로토콜은 TCP와 UDP입니다.

ip주소는 
인터넷상에 있는 컴퓨터의 고유한 주소로,
이 주소를 바탕으로 인터넷상의 한 컴퓨터에서 다른 컴퓨터로 데이터를 주고받을 수 있습니다.
이 IP 주소는 크게 IPv4(IP버전4), IPv6(IPv6)로 나뉩니다.

IPv4 란?

앞서 컴퓨터의 고유한 주소를 ip 주소라고 했습니다.

현실 세계에선 주소를 서울특별시/강남구/테헤란/507 이런식으로 구분하듯,

ip주소는 123.123.123.123 식으로 구분합니.

 

현재 대부분 IPv4방식의 주소를 사용합니다.

IPv4는 0.0.0.0 ~ 255.255.255.255까지의 주소를 사용합니다.

즉, 2의 32제곱으로 대략 42억개의 주소를 나타낼 수 있습니다.

IPv6 란?

인터넷 초창기에는 42억개면 충분하다고 생각되어 IPv4를 만들었지만 인터넷이 발달되면서 스마트폰, 모바일 기기, 사물인터넷, pc 등이 증가하였고 IP주소가 고갈되었습니다.

IP 주소 부족 문제를 해결하기 위해 제안된 새로운 IP 주소체계가 IPv6인 것입니다.

 

IPv4는 32개의 이진수(32비트)로 IP주소를 나타내지만,

IPv6는 128개의 이진수(128비트)로 IP주소를 나타냅니다.

따라서 IPv6는 2의 128제곱으로 거의 무한대에 해당하는 IP주소를 사용할 수 있게 됩니다.

 

IPv6의 128비트 주소공간은 아래 같이 16비트(2옥테드)를 16진수로 표현하여 8자리로 나타냅니다.

2001:0db8:85a3:08d3:1319:8a2e:0370:7334

그러나 대부분의 자리가 0의 숫자를 갖게 되므로, 0000을 하나의 0으로 축약하거나,

혹은 아예 연속되는 0의 그룹을 없애고 ':' 만을 남길 수 있습니다.

따라서 아래의 IPv6 주소들은 모두 같은 주소를 나타냅니다.

2001:0DB8:0000:0000:0000:0000:1428:57ab

2001:0DB8:0000:0000:0000::1428:57ab

2001:0DB8:0:0:0:0:1428:57ab

2001:0DB8:0::0:1428:57ab

2001:0DB8::1428:57ab

 

IPv6를 이용하면 컴퓨터 뿐만 아니라 냉장고, TV, 세탁기, 전자레인지 등 일반 가전에도 IP주소를 부여할 수 있어 각 기기 간의 통신이 가능해집니다.

하지만 아직 IPv6는 상용화 시작 단계라 현재 IPv4 체계를 완전히 대체하기까지는 시간이 좀 걸릴 것으로 예상됩니다.

* 옥테드 란?
하나의 십진수는 8자리의 2진수로 대체되고 이를 '옥테드'라고 부릅니다.
옥테드는 '.'으로 구분합니다.

IPv4는 4개의 옥테드로 구성되어 있는 것입니다.

 

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IPv4 클래스

출처: 한국인터넷정보센터

A Class

A 클래스는 하나의 네트워크가 가질 수 있는 호스트 수가 제일 많은 클래스입니다. 

대규모 네트워크 환경에 쓰이며, IP 주소 4마디 중 첫 번째 마디의 숫자가 1~126(각 네트워크마다 1,600만 개 IP 주소 사용 가능)까지 사용됩니다.

IP주소를 32자리 2진수로 표현했을 때, 맨 앞자리 수가 항상 0인 경우가 바로 A클래스입니다.

// 32자리 2진수이며, x는 0 또는 1입니다.
0xxx xxxx. xxxx xxxx. xxxx xxxx. xxxx xxxx

A 클래스가 가질 수 있는 IP 범위

2진수	0000 0000. 0000 0000. 0000 0000. 0000 0000 ~ 0111 1111. 1111 1111. 1111 1111. 1111 1111
10진수	0.0.0.0 ~ 127.255.255.255

A클래스에서 첫번째 옥테드는 네트워크 부분을 나타내고 나머지 부분은 호스트 부분을 나타냅니다.

A클래스에서 가장 작은 네트워크는 1.0.0.0이고, 가장 큰 네트워크는 126.0.0.0까지로 규정되어 있으며 127은 제외됩니다. 이건 약속입니다.

B Class

B 클래스는 반드시 10으로 시작합니다.

중규모 네트워크 환경용으로 129~191(각 네트워크 마다 65,000개 IP 주소 사용 가능)까지 사용됩니다.

C Class

C 클래스는 반드시 110으로 시작합니다.

소규모 네트워크 환경에 적용되는 것으로 192~223 (각 네트워크마다 254개 IP 주소 사용 가능)까지 사용됩니다.

정리하면

구분	2진수 시작은? (s 네트워크, h 호스트)	네트워크 시작번호 (개수)	호스트 범위 (개수)
A클래스	0sss ssss. hhhh hhhh. hhhh hhhh. hhhh hhhh (0 시작, 네트워크 : 7bit, 호스트 : 24bit)	1 ~ 126 시작  (2^7 -1 개 : 127은 제외라 -1)	2^24 -2  (-2 네트워크, 브로드캐스트 주소 제외)
B클래스	10ss ssss .ssss ssss. hhhh hhhh. hhhh hhhh (10 시작, 네트워크 : 14bit, 호스트 : 16bit)	128.0 ~ 191.255 시작 (2^14 개)	2^16 -2  (-2 네트워크, 브로드캐스트 주소 제외)
C클래스	110s ssss. ssss ssss. ssss ssss. hhhh hhhh (110 시작, 네트워크 : 21bit, 호스트 : 8bit)	192.0.0 ~ 223.255.255 시작 (2^22 개)	2^8 -2  (-2 네트워크, 브로드캐스트 주소 제외)

 

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IP 주소 지정 작동 원리

IP 주소는 인터넷에 연결하는 장치나 도메인에 할당된 고유 식별자입니다.

각 IP 주소는 '192.168.1.1'과 같은 일련의 숫자입니다.

IP주소를 사람이 읽을 수 있는 도메인 이름으로 변환하여 DNS 확인자를 통해 사용자는 복잡한 일련의 숫자를 기억하지 않고도 웹 사이트에 액세스할 수 있습니다.

작동원리

우편을 보낼 때 보내주는 주소와 받는 주소를 기재합니다.

마찬가지로 각 IP 패킷을 보내는 장치 또는 도메인의 IP 주소와 수신자의 IP주소를 모두 포함해야 합니다.

 

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참고

https://www.cloudflare.com/ko-kr/learning/network-layer/internet-protocol/

https://c0mp.tistory.com/927

https://c0mp.tistory.com/817

https://limkydev.tistory.com/168