TCP/IP 4계층 중 인터넷 계층에서 사용되는 IP 주소에 대해 조금 더 자세히 알아보도록 하자.
ARP
Address Resolution Protocol 의 약자이며, 가상 주소(IP)를 실제 주소(MAC)로 변환해주는 프로토콜
컴퓨터와 컴퓨터 간의 통신은 흔히 IP 주소 기반으로 통신한는 것으로 알려져 있지만 정확히 얘기하자면 IP 주소에서 ARP를 통해 찾은 MAC 주소를 기반으로 통신하는 것이다.
브로드캐스트
송신 호스트가 전송한 데이터가 네트워크에 연결된 모든 호스트에 전송되는 방식
유니캐스트
고유 주소로 식별된 하나의 네트워크 목적지에 1:1로 데이터를 전송하는 방식.
멀티캐스트
한 번의 송신으로 메시지나 정보를 목표한 여러 컴퓨터에 동시에 전송하는 방식. 즉, 1:N 관계
홉바이홉 통신(Hop by Hop)
IP 주소를 통해 통신하는 과정을 말한다.
여기서 홉(hop)이란 영어 뜻 자체로는 건너뛰는 모습을 위미하는데, 이는 통신망에서 각 패킷이 여러 개의 라우터를 건너가는 모습을 비유적으로 표현한 것이라고 한다.
즉, 통신 장치에 있는 '라우팅 테이블'의 IP를 통해 시작 주소부터 시작하여 다음 IP로 계속해서 이동하는 '라우팅' 과정을 거쳐 패킷이 최종 목적지까지 도달하는 통신을 말한다.
라우팅
주소를 찾아가는 과정
라우팅 테이블
송신지에서 수신지까지 도달하기 위해 사용되며 라우터에 들어가 있는 목적지 정보들과 그 목적지로 가기 위한 방법이 들어있는 리스트이다.
즉, 라우팅 테이블에는 게이트웨이와 목적지에 도달하기 위해 거쳐야 할 다음 라우터 정보를 가지고 있다.
게이트웨이
서로 다른 통신망, 프로토콜을 사용하는 네트워크 간의 통신을 가능하게 하는 관문 역할을 하는 컴퓨터나 소프트웨어를 두루 일컫는 용어이다.
IP 주소 체계
IP 주소는 크게 IPv4, IPv6로 나뉜다.
IPv4
- 32비트를 8비트 단위로 점을 찍어 표기한다.
- 예) 192.168.15.34
IPv6
- 64비트를 16비트 단위로 콜론을 찍어 표기한다.
- 예) 1405:db8:ff99:64:4932
클래스 기반 할당 방식
초기 IP 주소 체계는 A,B,C,D,E 다섯 개의 클래스로 구분하는 클래스 기반 할당 방식(CIDR)을 사용하였다. 이 방식은 앞 부분은 네트워크 주소, 뒷 부분은 호스트 주소로 구분하여 사용한다.
- 1:1 통신 -> A,B,C 클래스
- 멀티캐스트 통신 -> D 클래스
- 예비용 -> E 클래스
이 클래스 기반 할당 방식은 사용하는 주소보다 버리는 주소가 많다는 단점이 있는데, 이를 해소하기 위해 DHCP, IPv6, NAT이 등장하였다.
DHCP
DYnamic Host Configuration Protocol 의 약어로서 IP 주소 및 기타 통신 매개변수를 자동으로 할당하기 위한 네트워크 관리 프로토콜 이다.
이 기술을 통해 네트워크 장치의 IP주소를 수동으로 설정할 필요 없이 인터넷에 접속할 때마다 자동으로 IP주소를 할당할 수 있다.
NAT
Network Address Translation의 약어로서 패킷이 라우팅 장치를 통해 전송되는 동안 패킷의 IP 주소 정보를 수정하여 IP 주소를 다른 조소로 매핑하는 방법이다.
IPv4 주소 체계만으로 많은 주소들을 모두 감당하지 못하는 단점을 해결하기 위해 NAT가 사용된다.
사용 이유
주로 여러 대의 호스트가 하나의 공인 IP 주소를 사용하여 인터넷에 접속하기 위해서이다.
NAT의 단점
NAT는 여러 명이 동시에 인터넷을 접속하게 되므로 실제로 접속하는 호스트 숫자에 따라서 접속 속도가 느려질 수 있는 단점이 있다.
