IP
IP는 Internet Protocol의 약자로 기기간 네트워크 통신을 할 때 쓰는 프로토콜을 의미한다. IP에서 IP 기기의 주소를 나타내는 것이 바로 IP주소이다. 흔히 우리가 사용하는 IP는 이 IP주소를 의미한다. 우편배달을 예로 들자면 IP주소는 배달 주소를 나타내게 된다. 즉 IP주소를 사용하는 이유는 각각의 host들을 구분하여 데이터를 정확하게 송수신하기 위해서이다.
이러한 IP주소는 IPv4와 IPv6 체계로 나뉜다. 먼저 IPv4에 대해서 알아보자.
IPv4
IPv4는 3자리 숫자가 4마디로 표기되는방식이다. 각 마디는 옥텟(octet)이라고 부른다. 위 주소는 내부적으로 32bit(각 마디당 8bit)로 처리된다. 예를 들어 192.168.123.123은 11000000.10101000.1111011.1111011(각 옥텟을 2진수로 표현)으로 표시된다.
IPv4는 한 옥탯당 256개(2^8)의 수를 나타낼 수 있어 256^4 = 4,294,967,296 개의 주소를 만들 수 있다. 약 42억 개의 IP를 각각의 컴퓨터에 할당할 수 있는 것이다. 하지만 인터넷 환경이 발달함에 따라 어마어마하게 많은 수의 IP주소가 필요해져 IPv4 주소 체계로는 IP주소를 할당하기가 어려워졌다. 따라서 새로운 주소 체계인 IPv6가 나오게 되었다.
IPv4 클래스
IP 주소는 대역에 따라 A,B,C,D,E 클래스로 나뉜다. 이 클래스들을 구분함으로써 클래스 내에서 Network ID와 Host ID를 구분하게 된다. 각 클래스의 간략한 설명은 다음과 같다.
- A Class : 대규모 네트워크 환경에 쓰이며, 첫번째 마디의 숫자가 0~127까지 사용된다. (ex : 12.123.123.123)
- B Class : 중규모 네트워크 환경에 쓰이며, 첫번째 마디의 숫자가 128~191까지 사용된다. (ex : 128.123.123.123)
- C Class : 소규모 네트워크 환경에 쓰이며, 첫번째 마디의 숫자가 192~223까지 사용된다. (ex : 192.168.0.1)
- D Class : 멀티캐스팅용으로 쓰인다. 잘 쓰이지 않는다.
- E Class : 연구/개발용 혹은 미래에 사용하기 위해 남겨놓은 클래스로 일반적인 용도로 사용되지 않는다.
A Class
A 클래스는 하나의 네트워트가 가질 수 있는 호스트 수가 가장 많은 클래스이다. 네트워크 영역은 앞의 8bit가 차지하고, 뒤의 24bit는 호스트 영역이 차지한다. 예를 들어 18.123.123.123 이라는 IP 주소가 있다면, 18.은 네트워크 ID를 나타내고, 123.123.123은 호스트 ID를 나타낸다.
첫 번째 옥텟의 범위는 0~127이고 1개의 네트워크 영역이 각각 가질 수 있는 호스트 ID는 (2^24)-2 개이다.
2개를 제외하는 이유는 시작 주소인 x.0.0.0은 네트워크 주소로 사용하고 마지막 주소인 x.255.255.255는 브로드캐스트 주소로 사용하기 때문이다.
예를 들어 13.x.x.x 네트워크 주소에서 호스트 영역을 할당한다고 하자. 13. 은 네트워크 부분인데, 이 때 x.x.x 부분은 호스트 부분으로 0.0.0과 255.255.255 를 제외하고 13.0.0.1 ~ 13.255.255.254 까지 (2^24)-2 개를 할당할 수 있는 것이다.
B Class
B 클래스는 중규모 네트워크에서 사용된다. 네트워크 영역은 앞의 16bit가 차지하고, 뒤의 16bit는 호스트 영역이 차지한다. 예를 들어 151.123.123.123 이라는 IP 주소가 있다면 151.123은 네트워크 ID를 나타내고, 123.123 은 호스트 ID를 나타낸다.
첫 번째 옥텟의 범위는 128~191이고 1개의 네트워크 영역이 각각 가질 수 있는 호스트 ID는 (2^16) -2 개 이다.
C Class
C 클래스는 소규모 네트워크에서 사용된다. 네트워크 영역은 앞의 24bit가 차지하고, 뒤의 8bit는 호스트 영역이 차지한다. 예를 들어 201.123.123.121 이라는 IP주소가 있다면 201.123.123 은 네트워크 ID를 나타내고, 121은 호스트 ID를 나타낸다.
첫 번째 옥텟의 범위는 192~223이고 1개의 네트워크 영역이 각각 가질 수 있는 호스트 ID는 (2^8)-2 개 이다.
클래스 구분 예시
P1) 132.12.11.4
클래스 : B
네트워크 영역 : 132.12.0.0
호스트 영역 : 11.4
P2) 10.3.4.1
클래스 : A
네트워크 영역 : 10.0.0.0
호스트 영역 : 3.4.1
P3) 203.10.1.1
클래스 : C
네트워크 영역 : 203.10.1.0
호스트 영역 : 1
IPv6
위에서 IP 주소가 부족해 IPv6가 나오게 되었다고 설명했다. IPv6는 IPv4와 다르게 32(8bit*4마디)bit가 아닌 128(16bit*8마디)bit 체계의 인터넷 프로토콜을 의미한다. 즉 2^128 = 340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456 개의 주소를 할당할 수 있다. IPv6는 각 16bit씩 8자리로 각 자리를 ':'으로 구분한다.
문제는 아직까지도 IPv4에서 IPv6로의 전환이 완료되지 않았다는 점이다. 아직까지도 많은 라우터들은 IPv4를 사용한다. IPv6로의 전환은 많은 시간과 비용이 들기 때문에 완료되기까지 적지 않은 세월이 걸릴 것이다. 현재는 IPv4와 IPv6를 혼용해서 사용하는데, IPv4 라우터에서는 tunneling이라는 방식을 사용해 IPv6 데이터그램을 전송한다.
IP Tunnerling에 대해서는 아래 포스팅을 참조하자.
[네트워크] IP Tunnerling이란?
해당 게시물을 보기 전에 IP에 대한 이론이 바탕이 된다. IP에 대한 정리는 아래 포스팅에서 확인할 수 있다. [네트워크] IP란? IPv4와 IPv6의 차이점 IP IP는 Internet Protocol의 약자로 기기간 네트워크
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