IP(인터넷 프로토콜) 3분 요약 정리 (IPv4, IPv6, 공인 IP, 사설IP)

📌 IP는 뭘까?

• IP는 인터넷 프로토콜(Internet Protocol)의 약자로 인터넷에서 어떤 정보를 송수신하는 통신에 대한 규약을 의미한다.
• 패킷 교환 네트워크 상에서 데이터를 교환하기 위한 프로토콜이다.(다른 설명)
• 지정한 IP 주소에 데이터를 패킷이라는 단위로 전달하는 역할을 한다.

 

IP 프로토콜의 한계

비연결성

• 패킷을 받을 대상이 있든 없든 일단 전송한다.

비신뢰성

• 패킷이 중간에 사라지거나 순서대로 안와도 이를 해결할 방법이 없다.

프로그램 구분

• 같은 IP를 사용하는 서버에서 통신하는 애플리케이션이 둘 이상이면 이를 구분할 방법이 없다.

 

그럼 IP 주소는?

• IP address는 인터넷에서 컴퓨터 및 통신 장치들 간에 서로를 인식하고 통신하기 위해 사용하는 고유 식별 번호이다.
• 네트워크 ID(어떤 네트워크인지)와 호스트 ID(어떤 컴퓨터인지)로 나뉘어 있다.
• IPv4는 32비트, IPv6는 128비트로 이루어져 있으며 8비트를 옥텟(octet)이라고 부르기도 한다.

 

쉽게 예를 들면?

• 우편주소를 생각해 보자. 우리는 어딘가에 편지, 택배를 보낼 때 보낼 위치의 주소를 제대로 입력해야 우편 서비스 이용이 가능하다. 마찬가지로 인터넷에서도 장치 간의 고유 식별 주소를 이용해 통신하는 것이다.

 

💡 네트워크 주소와 브로드캐스트 주소

• 네트워크 주소
  • 호스트 ID가 10진수로 0, 2진수로 00000000인 주소를 의미한다. 
  • 네트워크를 식별하는 데 사용되며 해당 네트워크의 대표 주소이다.
• 브로드캐스트 주소
  • 호스트 ID가 10진수로 255, 2진수로 11111111인 주소를 의미한다.
  • 해당 네트워크의 컴퓨터나 장비에게 한 번에 데이터를 전송하는 데 사용된다.
• 네트워크 주소와 브로드캐스트 주소를 자신의 IP 주소로 사용할 수 없다.

 

📌 IPv4?

• 인터넷 프로토콜의 4번째 버전이며, 전 세계적으로 사용된 첫 번째 인터넷 프로토콜이다.
• 과거에는 인터넷에서 사용되는 유일한 프로토콜이었으나 현재는 IPv6와 함께 사용되고 있다.
• 2011년 2월 4일부터 모든 IPv4의 주소가 소진되면서 IPv4의 할당이 중지되었다.
• IPv4의 주소 체계는 총 12자리이며, 네 부분으로 나뉜다.
• 네트워크 크기를 클래스로 구분하여 규모에 따라 A ~ E클래스로 나뉜다.
• A 클래스는 대규모 네트워크 주소(첫 8비트가 네트워크 ID, 나머지 24비트가 호스트 ID)
• B 클래스는 중형 네트워크 주소(첫 16비트가 네트워크 ID, 나머지 16비트가 호스트 ID)
• C 클래스는 소규모 네트워크 주소(첫 24비트가 네트워크 ID, 나머지 8비트가 호스트 ID)
• D는 IP 멀티 캐스팅 용
• E는 연구 및 특수 용도로 사용하는 주소이다.
• 호스트 ID가 0인 네트워크주소와, 255인 브로드캐스트 주소는 범위에서 제외했다.

CLASS	구성	범위
A 클래스	xxx.xxx.xxx.xxx	1.0.0.1 ~ 126.255.255.254
B 클래스	xxx.xxx.xxx.xxx	128.0.0.1 ~ 191.255.255.254
C 클래스	xxx.xxx.xxx.xxx	192.0.0.1 ~ 223.255.255.254
D 클래스		224.0.0.0 ~ 239.255.255.255
E 클래스		240.0.0.0 ~ 254.255.255.254

 

 

📌 IPv6?

• IPv4 프로토콜의 제한된 주소 공간으로 주소가 거의 소진되자 대안으로 나온 프로토콜이다.
• 128비트의 주소 공간을 제공한다.
• 일반적으로 4자리의 16진수 숫자 8개로 표기하며 쌍점(:)으로 구분한다.
• ex) 2606:2800:0220:0001:0248:1893:25c8:1946

 

 

공인 IP 주소와 사설 IP 주소

• 공인 IP 주소
  • 공인 IP란 실제 다른 컴퓨터와 통신할 때 사용하는 IP 주소이다.(IPv4 , IPv6)
  • 예를 들어 IPv4는 32비트의 정보를 가지므로 이론적으로 약 43억 개의 아이피 주소를 만들어낼 수 있다.
  • 그러나 사용자가 마음대로 특정 IP 주소를 골라 쓸 수 있는 것이 아니다.
  • IANA라는 기관에서 전 세계의 공인 IP 주소를 관리하고 있다.
  • IANA -> 각 대륙별 IP 주소 관리 기관 -> 각국의 IP 주소 관리 기관 -> ISP 순으로 공인 IP를 할당받게 된다.
  • ISP에서 다시 지역별로 IP를 나눈 뒤 계약을 통해 개인이나 기업에게 공인 IP를 할당한다.
  • 현재 대부분의 가정에는 컴퓨터, 노트북, 태블릿 PC, 스마트폰 등 여러 전자 제품이 있다. 이 제품들에 모두 공인 IP 주소를 할당하면 어떻게 될까? 
  • 인터넷을 신청할 때를 생각해 보자.
  • 일반적으로 IP 주소를 할당받기 위해서는 통신사에 비용을 지불해야 한다. 그런데 모든 전자 제품마다 공공 IP 주소를 할당한다면?
  • 매달에 인터넷 사용을 위해 쓰는 비용이 월세보다 비쌀 수도 있다..
  • 비용 문제를 제외한다고 해도 인터넷 연결이 가능한 모든 전자 제품에 공인 IP 주소를 할당했다면 IPv4는 2011년보다 훨씬 이전에 모두 소진되었을 것이다.
• 사설 IP 주소
  • 무차별적인 공인 IP 낭비를 막기 위해 고안된 방법이 사설 IP 주소이다.
  • 쉽게 말해 할당받은 공인 IP 주소는 실제 컴퓨터 간의 통신에 사용하고, 공유기(라우터) 등을 이용하여 내부 사설 네트워크를 구축하는 방식으로 집에 있는 여러 기기에 사설 IP를 할당한다.

ISP (SK, LG U+, KT)
공인 IP 주소
↑WAN	↓LAN	라우터 (스위치 가능)
↙️     ↓     ↘️
사설 IP 주소
컴퓨터		태블릿PC	스마트폰

 

 

 

 

 

참고

모든 개발자를 위한 HTTP 웹 기본 지식

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