230707 Today I Learned

정처기 내용 중 네트워크에 대한 내용을 보고있다.

IP

Internet Protocol. 송신 호스트와 수신 호스트가 패킷교환 네트워크에서 정보를 주고받는 데 사용하는 규약

• OSI 3계층인 네트워크 계층에서 호스트의 주소 지정과 패킷 분할 및 조립 기능을 담당한다.

• IP주소는 각각의 컴퓨터나 네트워크 장치에 할당되어 있다.

특징

• 비신뢰성, 비연결성 : 흐름에 관여하지 않아 보낸 정보가 제대로 갔는지 보장하지 않는다. 정확한 순서를 보장하려면 TCP 프로토콜과 같은 IP의 상위 프로토콜을 이용해야 한다.

• 에러 제어와 흐름 제어가 없다. 정보 전송이 가장 중요해 보낸 정보의 내용을 보장하지 않는다. 패킷은 에러 검출만 하고 발견되면 폐기한다.

• 크기제한 : 20~40바이트. IP패킷은 단편화(네트워크가 수용할 수 있는 크기로 분할)되어야 한다.

• 현재의 표준은 IPv4지만 주소 고갈 문제로 IPv6가 확산되고있다.

IPv4

32비트 주소체계를 갖는 네트워크 계층의 프로토콜
192.168.1.0

• 10진수로 총 12자리(3자리씩 네 부분). 0~255까지 가능.
  2^8(0~255)개의 숫자로 4 부분을 표현하니 8 x 4 = 32비트

• Network를 나타내는 부분과 Host를 나타내는 부분으로 구성되어있고, 서브넷 마스크가 이를 구분한다.

• IPv4 네트워크 클래스
  
  이미지 출처 : ktword

• 헤더 : IP패킷 앞에서 각종 제어정보를 담고있다.
  옵션 미지정시 최소 20바이트 이상이다.
  
  이미지 출처 : 위키피디아

• 서브네팅
  IP주소 고갈 문제를 해결하기 위해 원본 네트워크를 여러개의 네트워크로 분리하는 과정
  하나의 네트워크를 여러개 ip의 다수 네트워크 ip로 분할한다.
  서브넷 길이를 고정적으로 사용해 동일한 크기로 나누는 FLSM과 서브넷 길이를 가변적으로 사용해 다양한 크기로 나누는 VLSM이 있다.

IPv6

IPv4가 가지고 있는 주소고갈, 보안성, 이동성 지원 등의 문제점을 해결하기 위해 고안되어 128bit 주소체계를 가진 인터넷 프로토콜
2001:0DB8:1000:0000:0000:0000:1111:2222

• 128bit의 주소공간이 일반적으로 16비트 단위로 나누어지며, 각 16비트 블록은 다시 4자리의 16진수로 변환되어 콜론으로 구분된다.

• 128비트중 앞의 64비트는 네트워크 주소, 뒤의 64비트는 네트워크에 연결된 랜카드 장비 등에 할당하는 인터페이스 ID로 활용된다.

• 대부분의 자리고 0을 가져 0000을 0으로 축약하거나 :으로 생략할 수 있다.(단, :는 두번 이상 적용 불가)

• 네트워크의 물리적 위치에 제한받지 않고 같은 주소를 유지하면서 자유롭게 이동이 가능하다.

• 패킷 출처 인증, 데이터 무결성 및 비밀 보장 기능이 IP 프로토콜 체계에 반영되어 있어 인증 및 보안 기능이 IPv4보다 강화되었다.

• plug&play를 지원해 호스트가 IPv6네트워크에 접속하는 순간 자동으로 네트워크 주소를 부여받아 멀티미디어의 실시간 처리가 가능하다.

• IP 패킷을 신속하게 처리하기 위해 고정 크기의 단순 헤더를 사용하면서 확장헤더를 통해 기능의 확장이 가능하다.

• 흐름레이블을 사용해 실시간 패킷 추적이 가능하다.

• 헤더
  기존 IPv4 헤더에 비해 출발지, 목적지 주소가 길어졌지만 불필요한 필드를 제거해 단순해졌다.
  
  이미지 출처 : 위키피디아