IP란?
IP는 인터넷에서 데이터를 전송하기 위한 사용하는 프로토콜로, 송신자와 수신자를 식별하기 위해 IP 주소를 사용합니다. 패킷 기반의 비연결형 프로토콜이며, 신뢰성을 보장하지 않습니다.
또한, 다음과 같은 특징을 가지고 있습니다.
- 주소 지정
- 각 장치는 고유한 IP 주소를 가지며, 이를 통해 데이터가 목적지에 도달할 수 있음
- 패킷 분할 및 조립
- 큰 데이터는 여러 개의 패킷으로 나누어 전송되며, 목적지에서 다시 조립
- 라우팅
- 데이터를 목적지까지 전달하기 위해 최적의 경로 탐색
- 비신뢰성
- IP는 패킷의 손실, 순서 변경 등을 감지하거나 수정하지 않음
- TCP와 조합하여 신뢰성을 보장
IP 주소 체계
IPv4
IPv4는 32bit 주소 체계를 가지는 주소로, 서브넷 마스크를 이용해 네트워크를 구분할 수 있습니다.
IPv6
IPv4는 128bit 주소 체계를 가지는 주소로, IPv4 주소 부족 문제를 해결하기 위해 등장했습니다. 또한, 각 장치에 고유한 주소를 할당 할 수 있어 NAT가 불필요합니다.
ICMP란?
ICMP는 IP 네트워크에서 오류 메시지를 전달하고, 네트워크 상태를 모니터링하는 역할을 수행하는 프로토콜입니다. 해당 프로토콜의 주요 역할은 다음과 같습니다.
- 네트워크 오류 감지
- 목적지 도달 불가시 오류 메시지 송신
- 네트워크 상태 진단
- 네트워크 성능 테스트 및 장애 분석에 사용
- 패킷 전송 경로 확인
- 데이터가 네트워크를 통해 어떻게 전달되는지 분석
ICMP 주요 메시지 유형
ICMP에서 제공하는 주요 메시지 유형은 다음과 같습니다.
- Echo Request / Echo Reply
ping명령어에 사용 (네트워크 연결 테스트)
- Destination Unreachable
- 목적지 도달 불가 (라우팅 문제, 방화벽 차단)
- Time Exceeded
- 패킷의 TTL 초과
- Redirect
- 더 나은 경로가 있을 때 라우터가 클라이언트에게 새 경로를 알려줌
ARP란?
ARP는 IP 주소를 MAC 주소로 변환하는 프로토콜로, LAN에서 통신을 가능하게 합니다. 이는, IP 주소만으로 데이터 전송이 불가능하기 때문에 필요합니다. IP 주소는 논리적인 주소이고, 실제 데이터 전송은 물리적 주소를 사용하기 때문입니다.
동작 과정
ARP의 동작과정은 다음과 같습니다.
- 송신 장치가 대상 IP 주소에 대한 MAC 주소를 모를 경우, ARP Request를 보냅니다.
- 이후, 해당 IP를 가진 장치는 자신의 MAC 주소를 포함한 ARP Reply를 응답합니다.
- 송신 장치는 응답을 받아 MAC 주소를 기록한 후, 실제 데이터 전송을 수행합니다.
- ARP 캐시에 저장하여 이후 요청 시 불필요한 ARP 요청을 최소화합니다.
추가 학습이 필요한 내용
아래는 위 개념을 공부하면서 추가 학습이 필요할 것 같은 내용들입니다. 이 내용들은 차차 정리하여 링크를 달도록 하겠습니다.
서브넷 마스크
NAT
예상 질문
IP는 무엇인가요?
IP는 인터넷에서 데이터를 전송하기 위해 사용하는 프로토콜입니다. 또한, 데이터 송수신자를 식별하기 위해 IP 주소를 사용합니다.
ICMP는 무엇인가요?
ICMP는 IP 네트워크 오류 메시지 전달, 네트워크 상태 모니터링을 위해 사용하는 프로토콜로, ping, tracert와 같은 명령어로 활용할 수 있습니다. ICMP에서 보내는 대표적인 메시지로 Echo Request/Reply, Dest Unreachable, Time Exceeded, Redirect 등이 있습니다.
ARP는 무엇인가요?
ARP는 IP를 MAC 주소로 변환하기 위해 사용하는 프로토콜입니다. 실제, 데이터 전송은 논리적 주소인 IP가 아닌 MAC 주소로 이루어지기 때문에 해당 프로토콜 사용이 필요합니다.
IP를 MAC 주소로 변환하는 과정이 어떻게 되나요?
우선, IP가 ARP 캐싱에 존재하는지 확인하여 없다면, ARP Request를 보냅니다. 이후, IP를 가지는 사용자의 MAC 주소를 ARP Reply로 응답받아, 확보한 MAC 주소에 실제 데이터 전송을 수행합니다. 이후, ARP 캐시에 저장하여 이후에 이를 사용할 수 있도록 합니다.
