IP 관련 주요 기능 :
1) 라우팅(Routing): 라우팅 테이블을 참조하여 최적 경로 결정
2) 조각화(Fragmentation): MTU(Maximum Transmission Unit)보다 큰 패킷을 작은 조각으로 분할
3) 재조립(Reassembly): 조각화된 패킷을 목적지에서 재조립
4) 주소 해석: ARP(Address Resolution Protocol)를 통해 IP 주소를 MAC 주소로 변환
5) 서브네팅(Subnetting): 네트워크를 작은 서브넷으로 분할해 효율적인 주소 관리
6) CIDR(Classless Inter-Domain Routing): 클래스 없는 도메인 간 라우팅으로 주소 할당 효율화
7) NAT(Network Address Translation): 사설 IP 주소를 공인 IP 주소로 변환
IP 주소와 서브넷 마스크의 관계: (subnetting)
- IP 주소는 네트워크 부분과 호스트 부분으로 구성됨
- 서브넷 마스크는 IP 주소에서 네트워크 부분과 호스트 부분을 구분하는 역할을 함
- 서브넷 마스크는 연속된 1(네트워크 부분)과 0(호스트 부분)의 비트로 구성됨
예시:
- IP 주소: 192.168.1.10 (이진수: 11000000.10101000.00000001.00001010)
- 서브넷 마스크: 255.255.255.0 (이진수: 11111111.11111111.11111111.00000000)
- 네트워크 ID: 192.168.1.0 (마스크의 1 부분과 일치하는 부분)
- 호스트 ID: 0.0.0.10 (마스크의 0 부분과 일치하는 부분)
CIDR 표기법:
- IP 주소 뒤에 /와 네트워크 비트 수를 표시 (예: 192.168.1.10/24)
- /24는 서브넷 마스크의 1 비트가 24개임을 의미 (255.255.255.0과 동일)
- CIDR을 통해 더 유연한 네트워크 주소 할당 가능
활용:
- 라우터는 목적지 IP 주소에 서브넷 마스크를 적용하여 네트워크 ID를 추출
- 추출된 네트워크 ID를 라우팅 테이블과 비교하여 적절한 경로로 패킷 전달
- 동일 네트워크 내의 통신인지, 다른 네트워크로의 통신인지 판단하는 기준
IP 관련 중요 프로토콜 :
- ICMP(Internet Control Message Protocol):
- 오류 보고 및 네트워크 상태 확인
- Ping, Traceroute 등의 네트워크 진단 도구에 사용
- 오류 메시지(Destination Unreachable, Time Exceeded 등) 전달
- 네트워크 장치 간 제어 메시지 교환
- ARP(Address Resolution Protocol):
- IP 주소를 MAC 주소로 변환
- DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol):
- IP 주소 자동 할당
- 서브넷 마스크, 기본 게이트웨이, DNS 서버 정보 제공
- IP 주소 임대 및 갱신 메커니즘
- IGMP(Internet Group Management Protocol):
- 멀티캐스트 그룹 관리
- IPsec
- IP 패킷 레벨에서의 보안 제공
- 인증 헤더와 암호화 프로토콜
- 전송모드와 터널모드 지원
라우팅 프로토콜 :
- RIP(Routing Information Protocol):
- 홉 카운트를 기반으로 한 거리 벡터 라우팅 프로토콜
- 정기적으로 전체 라우팅 테이블 교환
- OSPF(Open Shortest Path First):
- 링크 상태 알고리즘을 사용하는 내부 게이트웨이 프로토콜
- 다익스트라 알고리즘을 사용해 최단 경로 계산
- 대규모 네트워크에 적합, 변경사항만 업데이트
외부 게이트웨이 프로토콜 (EGP) :
- BGP(Border Gateway Protocol):
- 인터넷 라우팅에 사용되는 외부 게이트웨이 프로토콜
- 자율 시스템 (AS) 간의 라우팅 정보 교환
- 정책 기반 라우팅 지원
- TCP를 통한 안정적인 세션 유지
