IPv4 Address
IPv4 주소 체계
- 1970년대 중반에 등장한 IPv4는 Internet Protocol Version 4의 약자이다.
- 32Bit로 구성된 L3주소이며, 한 노드의 인터페이스마다 하나의 IP주소가 배정된다.
- 32Bit 체계로는 약 43억개의 주소를 할당할 수 있는데, 2011년에 IPv4의 모든 주소가 소진되어 할당이 중지되고 IPv6가 등장했다.
- Unique 특성 : 한 인터페이스당 어느 누구와도 중복되지 않는 하나의 주소를 사용한다.
- Universal 특성 : 전 세계적으로 같은 주소 체계를 사용함으로써 번거로운 변환 작업이 필요없다.
- 컴퓨터 통신은 일종의 Locality(지역성)을 띄고 있어, 하나의 큰 네트워크가 계층적인 구조를 이루어 내려가기 때문에, 라우터들은 어떤 호스트로 메세지를 전송할 때, 호스트의 상세한 주소까지는 신경쓰지 않으며, 해당 네트워크의 주소까지만 고려하여 처리속도 향상을 도모한다.
Dotted-Decimal Notation (온점-십진 주소 표기법)
- 1Byte에 해당하는 주솟값을 10진수로 표현하고, 4개의 주소 덩어리를 Dot(온점)으로 구분하는 표기법이다.
- 1Byte의 주솟값은 0 ~ 255 (8bits)의 범위를 갖는다.
- 주로 논리 주소(IP주소)를 표현하는 체계이며, 물리 주소는 6Byte Hexa-Decimal 표기를 사용한다.
Addressing Method (주소 지정 방식)
- IPv4 주소 체계의 등장 초기엔, 약 43억개의 주소들을 할당할 호스트의 규모에 따라 세 가지 클래스(특수 목적 용도의 두 가지 클래스는 별도로 존재, 즉 다섯 가지 클래스)로 나눈 Classful Addressing(클래스 기반 주소 지정)방식을 사용했다.
- 클래스 기반 주소 지정 방식의 고질적인 주소 공간의 낭비/부족 문제를 보완하는 방법으로 Subnetting 혹은 Supernetting(Address Aggregation)이 존재하지만, 인터넷의 발전에 따라 불가피해진 절대적 주소 공간의 부족문제를 근본적으로 해결하는 방법으로 IPv6 주소 체계가 등장했다.
- IPv6는 128비트 주소 체계를 사용하여 최대 \(2^{128} = 3.4 * 10^{38}\) 개의 주소를 할당할 수 있다.
- IPv6 체계를 사용하기 위해 전 세계의 모든 Host와 Router의 소프트웨어를 동시에 바꾸기란 사실상 불가능하므로, 이러한 과도기 동안에 Short-Term Solution(임시책, 중간 해결책)으로 Classless Addressing(클래스 없는 주소 지정) 방식이 개발되어 사용되고 있다.
Network Interface Information (네트워크 인터페이스 정보)
- 물리 네트워크에 연결된 호스트가 Router를 통해 인터넷에 연결되기 위해 필요한 5가지 정보이다.
- 아래의 5가지 정보는 사용자가 PC에 직접 입력하거나, 시스템이 자동으로 Configuration을 진행하여 알아낸다.
- WiFi에 연결된 Host의 경우, 아래 정보들을 전송해주는 특별서버에서 정보를 받아온다.
- 유무선 공유기에 연결된 Host의 경우, 연결되는 즉시 공유기가 아래 정보들을 얻어온 다음 호스트에게 전달해주는 역할을 한다.
1. Host 자기 자신의 IP 주소
2. 접속할 인터넷 사이트의 URL Name
3. 적어도 하나 이상의 Name Server IP 주소
- Name Server는 사이트의 URL Name을 IP주소로 변환하는 역할을 한다.
4. 인접한 Router의 IP 주소
- Host가 속한 물리 네트워크의 다른 Host에게 전송하는 경우가 아니라면, Router를 통해 데이터를 전송해야 한다.
5. Network Mask
- Routing 과정에서 메세지의 Network-ID를 알기 위해 네트워크 마스크 값이 필요하다.
Reference: TCP/IP Protocol Suite 4th Edition
(Behrouz A. Forouzan 저, McGraw-Hill, 2010)
Reference: Data Communications and Networking 5th Edition
(Behrouz A. Forouzan 저, McGraw-Hill, 2012)
