IP란?

인터넷 프로토콜(Internet Protocol)의 약자로, 인터넷이 통하는 네트워크 통신에 대한 규약을 의미한다.

스마트폰이나 컴퓨터, 테블릿 등 다양한 운영체제를 가진 전자기기에서 통신할 수 있도록 하려면 구현된 언어가 다르기도 하고, 운영체제가 다르기 때문에 하나의 규약이 필요하다.

그렇게 나온 하나의 규약이 IP라고 생각하면 된다.

IP주소란?

• IP통신에 필요한 고유 주소를 말하며, 통신기능이 제공되는 기기들이 서로 통신을 하기 위해 필요한 고유 번호이다.
• OSI 7계층 중 3계층인 네트워크 계층에서 생성 및 사용되며, 네트워크 환경에서 내 컴퓨터의 주소이다.

쉽게 풀어보자면 우리가 누군가에게 전화를 걸 때 전화번호를 알아야 걸 수 있는 것과 같은것이라고 생각하면 쉽다.
IP주소와 전화번호는 같은 역할을 하고 있다.

IPv4

IPv4(Internet Protocol version 4)는 숫자로 구성된 인터넷 공인 주소이고, 점으로 구분한다. 각 영역은 8비트로 이루어지며 총 4영역이므로 8 * 4 = 32 비트 체계이다.

위의 그림은 IPv4주소의 예시이다.
여기서 Network Address(네트워크 주소)는 공통적인 부분이고, Host Address(호스트 주소)는 중복이 없고 유일한 식별자 역할을 한다.

이러한 IP주소는 실제로는 32자리의 2진수로 이루어져 있다.
위의 192.168.0.1을 32자리의 2진수로변경하면
11000000.10101000.00000000.00000001이다.

IP의 각 자릿수(10진수 3자리 또는 8비트 2진수)를 옥텟(octet)이라고 부르며, .으로 구분한다.

Classful network

클래스기반 네트워크(Classful Network)는 IPv4의 주소공간을 선행 4개 주소 비트를 기반으로 표현할 수 있는 Host 주소와, Network주소 범위의 크기를 A~E까지의 5개의 주소 클래스(Class)로서 나누어 구분한 것이다.

• 클래스 A, B, C는 세 가지 다른 네트워크 크기의 네트워크에 대한 유니캐스트(Unicast) 주소를 제공한다.
• 클래스 D는 멀티캐스트(Multicast) 네트워킹용이다.
• 클래스 E는 미래를 위해 실험 또는 연구소의 사용 목적으로 예약되어 있다.

• A Class : 대규모 네트워크 환경에 쓰이며, 첫번째 마디의 숫자가 0 ~ 127까지 사용된다. (ex 12.132.0.123)
• B Class : 중규모 네트워크 환경에 쓰이며, 첫번째 마디의 숫자가 128 ~ 191까지 사용된다. (ex 128.121.0.12)
• C Class : 소규모 네트워크 환경에 쓰이며, 첫번째 마디의 숫자가 192~223까지 사용된다. (ex 192.168.0.1)
• D Class : 멀티캐스팅용으로 쓰인다. 잘 쓰지는 않는다.
• E Class : 연구/개발용 혹은 미래에 사용하기 위해 남겨놓은 클래스로 일반적인 용도로 사용되지 않는다.

A Class

• A Class는 하나의 네트워크가 가질 수 있는 호스트 수가 가장 많은 클래스이다.
• 대규모 네트워크에서 사용되며, 네트워크 영역은 앞의 8비트가 차지하고, 뒤의 24비트는 호스트 영역이 차지한다.
• (2^24)-2개를 할당할 수 있다.

B Class

• B Class는 중규모 네트워크에서 사용되며, 네트워크 영역은 앞의 16비트가 차지하고, 뒤의 16비트는 호스트 영역이 차지한다.
• (2^16)-2개를 할당할 수 있다.

C Class

• C Class는 소규모 네트워크에서 사용되며, 네트워크 영역은 앞의 24비트가 차지하고, 뒤의 8비트는 호스트 영역이 차지한다.
• (2^8)-2개를 할당할 수 있다.

클래스 구분 예시

1) 127.168.0.1
클래스 : A Class
네트워크 영역 : 127
호스트 영역 : 168.0.1

2) 209.11.1.1
클래스 : C Class
네트워크 영역 : 209.11.1
호스트 영역 : 1

IPv6

IPv6는 기하급수적으로 늘어나는 전 세계 사용자수를 감안하여 IPv4의 체계로는 계속해서 요구되는 인터넷 주소 할당 수요를 충족시킬 수 없다는 문제점으로 세상에 나오게 되었다.

• IPv4와 다르게 32비트가 아닌 128비트 체계의 인터넷 프로토콜을 의미한다.
• 각 16비트씩 8자리로 각 자리를 :으로 구분한다.

특징	설명
확장된 주소 공간	128비트 주소체계를 사용하는 IPv6는 IPv4의 주소부족 문제를 해결
새로운 헤더 포맷	헤더를 고정길이로 변경, 패킷 단편화(fragmentation)관련 필드가 삭제, 체크섬(checksum)필드 삭제
향상된 서비스의 지원	IPv6는 트래픽을 효과적으로 분류할 수 있는 기능 제공
보안기능	IPv4에서의 보안은 IPSec이라는 보안프로토콜을 별도로 설치해야 했으나, IPv6에서는 프로토콜 내에 보안관련 기능을 탑재할 수 있도록 설계
주소 자동설정	IPv6에서는 로컬 IPv6주소를 LAN상의 MAC 주소와 라우터가 제공하는 네트워크 prefix에 결합하여 IP주소를 자동 생성

IPv4와 IPv6 특징 비교

구분	IPv4	IPv6
주소 길이	32비트	128비트
표시방법	8비트씩 4부분 10진수 표시 (ex.127.0.123.123)	16비트 8부분 16진수로 표시 (ex.2002:0131:A234:1231:432B:2341:F222:ABCD)
주소 개수	약 43억개	2^128개 (약 43억x43억x43억x43억)
주소할당 방식	A,B,C,D 등의 클래스 단위 비순차 할당	네트워크 규모, 단말기 수에 따라 순차할당
브로드캐스트 주소	있음	없음(대신, 로컬범위 내에서 모든 노드에 대한 멀티캐스트 주소 사용)
헤더크기	가변	고정
QoS(Quality of Service) 제공	미흡	제공
보안	IPSec 프로토콜 별도 설치	IPSec 자체 지원
서비스 품질	제한적 품질 보장(Type of Service에 의한 서비스 품질 일부 지원)	확장된 품질 보장(트래픽 클래스, Flow, 레이블에 의한 서비스 품질 지원)
Plug & Play	불가 (DHCP 이용 시 가능)	가능