서론
IP 주소는 컴퓨터 네트워크에서 장치들이 서로를 식별하기 위해
사용되는 주소 체계입니다.
주로 IPv4와 IPv6 두 가지 버전이 있으며,
각각의 주소 형식은 특정 비트 수로 구성되어 있습니다.
특히, IPv6는 더 큰 주소 공간을 제공하여
주소 부족 문제를 해결하고 미래의 네트워크 요구에 대응합니다.
IPv6 주소의 형태와 구조를 살펴보겠습니다.
IPv6 주소 형식
IPv6 주소는 128비트로 표현되며, 다음과 같은 형식을 갖습니다.
예시:
2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334
fe80:0000:0000:0000:0202:b3ff:fe1e:8329
ff02:0:0:0:0:0:0:2
이 주소는 16비트씩 8개의 마디로 나뉘어져 있으며,
각 마디는 16진수로 표현됩니다.
축약된 형태도 자주 사용되어 가독성을 높이고 있습니다.
축약된 예시:
2001:db8:85a3::8a2e:370:7334
fe80::202:b3ff:fe1e:8329
::1 (로컬 호스트를 나타냄)
IPv4와의 차이
IPv6는 IPv4와는 다르게 주소 부족 문제를 해결하기 위해 도입되었습니다.
128비트 주소 공간을 제공함으로써 더 많은 고유 주소를 생성할 수 있어,
인터넷의 확장성을 향상시켰습니다.
본론: Classful IP Addressing과 CIDR
Classful IP Addressing
과거에는 Classful IP Addressing이 주로 사용되었습니다. 주소를 A, B, C 클래스로 나누어 관리하는 방식으로, 각 클래스는 특정한 범위의 네트워크 주소를 할당받았습니다. 그러나 이 방식은 유연성이 부족하며, IP 주소의 효율적인 사용이 어려웠습니다.
Class A 주소 할당:
1.0.0.0 to 126.255.255.255
첫 번째 Octet(8비트)이 네트워크 식별주소이며,
나머지 세 개의 옥텟(24비트)은 디바이스를 식별합니다.
첫 번째 Octet이 0으로 시작하여 7개의 비트를 사용해서 128개의 네트워크를 가질 수 있으나 0과 127로 시작하는 주소는 Reserved 상태라서 사실상 1에서 126 사이의 네트워크 주소를 가집니다.
Class B 주소 할당:
128.0.0.0 to 191.255.255.255
첫 번째 두 Octet이 네트워크 식별주소이며,
나머지 두 Octet은 디바이스를 식별합니다.
첫 번째 두 Octet의 처음 두 비트가 10으로 고정되어 14개의 비트를 사용해서
16,384개의 네트워크 주소를 가질 수 있으며, 디바이스 주소는 16비트로 이루어져, 네트워크마다 65,536개의 디바이스 주소를 가질 수 있습니다.
Class C 주소 할당:
192.0.0.0 to 223.255.255.255
첫 번째 세 Octet이 네트워크 식별주소이며,
나머지 한 Octet은 디바이스를 식별합니다.
세 Octet의 처음 세 개의 비트가 110으로 고정 되어, 21개의 비트를 사용해서
2백만 여 개의 네트워크를 가질 수 있습니다.
디바이스 주소는 8비트로, 네트워크 마다 256개의 디바이스를 가질 수 있습니다.
Class D 주소 할당:
224.0.0.0 to 239.255.255.255
멀티캐스트 그룹을 위한 주소로 사용됩니다.
멀티캐스트는 1:N 데이터 전송 방법이며, 네트워크 내의 모든 디바이스에 동시에 데이터를 전송하는 것입니다.
CIDR (Classless Inter-Domain Routing)
CIDR은 Classful IP Addressing의 제한을 극복하기 위해 도입되었습니다. 서브넷 마스크(Subnet Mask)를 통해 네트워크와 디바이스를 더 세분화하여 IP 주소를 관리합니다.
표기법:
"192.168.1.0/24"는 24비트의 서브넷 마스크를 가진 네트워크를 나타냅니다.
서브넷 마스크의 유연성:
가변 길이의 서브넷 마스크를 사용하여 더 작거나 큰 네트워크를 생성할 수 있습니다.
주소 블록 통합:
작은 IP 주소 블록을 하나로 통합하여 효율적으로 IP 주소 공간을 활용합니다.
IPv6 지원:
CIDR은 IPv6와 호환되며, IPv6에서는 더욱 중요한 역할을 수행합니다.
결론
IPv6는 주소 부족 문제를 해결하고 미래의 인터넷 요구에 대응하기 위해 도입되었습니다.
Classful IP Addressing 방식에서는
IP 주소의 처음 몇 개의 비트를 보면 어떤 클래스의 IP 주소인지 알 수 있고,
이를 바탕으로 전체 IP 주소에서 어디까지가 네트워크 주소이고,
어디까지가 디바이스 주소인지 판별할 수 있습니다.
하지만 CIDR에서는 IP 주소에서 네트워크 주소와 디바이스의 주소를 구분하기 위해
서브넷 마스크를 사용합니다.
