[5주차] IP, IPv4와 IPv6, IP 할당 기관

IP

Internet Protocol의 약자로, 인터넷에서 데이터를 송수신하기 위한 규칙입니다. IP는 네트워크 상에서 데이터를 작은 패킷으로 나누어 전송하며, 각 패킷에 발신자와 수신자의 IP 주소를 포함합니다. 이를 통해 패킷이 목적지까지 전달될 수 있도록 주소 지정과 라우팅을 수행합니다. 또한, IP는 신뢰성이 보장되지 않는 비연결형 프로토콜로, 패킷이 유실되거나 순서가 바뀔 수 있기 때문에, 이러한 문제는 TCP와 같은 상위 계층 프로토콜이 처리합니다. 요약하면, IP는 네트워크에서 장치 간 통신을 가능하게 하는 핵심적인 역할을 합니다.

IPv4와 IPv6

IPv4

32비트 주소 체계를 사용하며, 약 43억 개의 고유 IP 주소를 제공합니다. IPv4는 사용 목적에 따라 A, B, C, D, E로 나뉩니다.

• A~C 클래스: 일반적으로 네트워크 크기에 따라 사용 (대규모, 중간 규모, 소규모 네트워크)
• D 클래스: 멀티캐스트 용도
• E 클래스: 실험 및 연구용

 

IPv6

Ipv4의 주소 부족 문제를 해결하고, 네트워크 효율성과 보안을 강화하기 위해 개발된 128비트 주소 체계를 사용하는 인터넷 프로토콜입니다.

전 세계 모든 기기가 고유 주소를 가질 만큼 주소를 생성할 수 있기 때문에 NAT(Natwork Address Translation)가 필요 없습니다.

 

IPv4와 IPv6의 차이점

특징	IPv4	IPv6
주소 길이	32비트	128비트
주소 표현	점-십진수 (e.g., 192.168.0.1)	콜론-16진수 (e.g., 2001:0db8::1)
총 주소 개수	약 43억 개	2¹²⁸개 (사실상 무한)
NAT 필요 여부	필요	불필요
보안	추가 프로토콜 필요 (IPSec 선택적)	IPSec 기본 지원

 

참고: 라우터, 방화벽, VPN 게이트웨이와 같은 네트워크 장비에서 IPSec 정책을 설정합니다.

IPv6의 단점

1. 전환 비용: IPv4에서 IPv6로 완전히 전환하려면 네트워크 장비 업그레이드가 필요
2. 호환성 문제: IPv4 네트워크와 직접 호환되지 않기 때문에, 전환 기간 동안 두 프로토콜을 모두 지원해야 함

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IP는 어떻게 할당될까?

IP 주소는 크게 공인 IP와 사설 IP로 나뉘며, 각각 할당 방식이 다릅니다.

 

먼저, 공인 IP는 전 세계에서 고유해야 하므로, IANA(인터넷 할당 번호 관리기관)가 이를 관리합니다. IANA는 RIR(지역 인터넷 등록 기관)에 IP 블록을 나누어 주고, 각 RIR은 다시 ISP(인터넷 서비스 제공자)나 기업에 할당합니다. 예를 들어, 인터넷 가입 시 ISP로부터 공인 IP를 동적으로 받을 수 있습니다.

 

반면, 사설 IP는 내부 네트워크에서만 사용되며, 주로 DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)를 통해 자동으로 장치에 IP가 할당됩니다. 서버나 네트워크 장비처럼 항상 고정된 IP가 필요한 경우에는 정적으로 설정하기도 합니다.

 

마지막으로, 공인 IP의 부족 문제를 해결하기 위해, NAT(Network Address Translation)를 사용하여 하나의 공인 IP로 여러 사설 IP를 공유할 수 있습니다. 예를 들어, 가정용 라우터가 공인 IP 하나를 받아 내부 네트워크 장치들에 사설 IP를 할당하고 인터넷과 연결되도록 하는 방식입니다.

 

DHCP 서버는 가정에서는 라우터에 내장된 경우가 많고, 기업이나 대규모 네트워크에서는 전용 서버, 스위치, 또는 클라우드 환경에서 작동합니다. 네트워크 규모와 필요에 따라 DHCP 서버의 위치와 형태는 달라질 수 있습니다.

IP 할당 기관

1. IANA(Internet Assigned Numbers Authority):
   • IP 주소의 최상위 관리 기관.
   • IPv4와 IPv6 주소 블록을 RIR(Regional Internet Registry)에게 할당합니다.
2. RIR(Regional Internet Registry):
   • 각 지역별로 IP 주소를 관리하고, 국가 및 ISP(Internet Service Provider)에 할당합니다.
   • 주요 RIR:
     • ARIN (북미)
     • RIPE NCC (유럽, 중동, 중앙 아시아)
     • APNIC (아시아-태평양)
     • LACNIC (중남미, 카리브 해)
     • AFRINIC (아프리카)
3. ISP(Internet Service Provider):
   • RIR로부터 받은 IP 주소를 개별 사용자, 기업, 조직에 할당합니다.
   • 예: 인터넷 가입 시 ISP가 공인 IP를 사용자에게 동적으로(DHCP) 또는 정적으로 할당합니다.

공인 IP와 사설 IP의 차이는?

공인 IP는 전 세계적으로 고유하며, 인터넷에서 직접 접근 가능합니다. 반면, 사설 IP는 내부 네트워크에서만 사용되고, 공인 IP와 NAT를 통해 외부와 통신합니다.