Top 7 인터넷 프로토콜 The 161 Detailed Answer

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[컴활1ㆍ2급필기] 절대족보 : 인터넷 프로토콜

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인터넷 프로토콜(IP, Internet Protocol)은 송신 호스트와 수신 호스트가 패킷 교환 네트워크(패킷 스위칭 네트워크, Packet Switching Network)에서 정보를 주고받는 데 사용하는 정보 위주의 규약(프로토콜, Protocol)이며, OSI 네트워크 계층에서 호스트의 주소지정과 패킷 분할 및 조립 기능을 담당한다. 줄여서 아이피(IP)라고도 한다.

IP의 정보는 패킷 혹은 데이터그램이라고 하는 덩어리로 나뉘어 전송된다. IP에서는 이전에 통신한 적 없는 호스트에 패킷을 보낼 때 경로 설정이 필요없다.

IP는 비신뢰성(unreliability)과 비연결성(connectionlessness)이 특징이다. 비신뢰성은 흐름에 관여하지 않기 때문에 보낸 정보가 제대로 갔는지 보장하지 않는다는 뜻이다. 예를 들어 전송과정에서 패킷이 손상될 수도 있고, 같은 호스트에서 전송한 패킷의 순서가 뒤죽박죽이 될 수도 있고, 같은 패킷이 두 번 전송될 수도 있으며, 아예 패킷이 사라질 수도 있다. 패킷 전송과 정확한 순서를 보장하려면 TCP 프로토콜과 같은 IP의 상위 프로토콜을 이용해야 한다.

현재 인터넷에서 사용하는 표준 프로토콜은 인터넷 프로토콜의 4번째 판인 IPv4이다. 그러나 IPv4는 주소공간 고갈 문제를 겪고 있어 조만간 6번째 판인 IPv6가 대중화될 것으로 보인다. 마이크로소프트 윈도우 7, OS X, 리눅스 등 현재 널리 쓰이고 있는 대부분의 운영 체제는 IPv6 프로토콜을 지원한다.

대표적인 IP 주소 체계 [ 편집 ]
다음은 보편적으로 사용되는 IP 주소 (ip address)체계이다.

버전 역사 [ 편집 ]
관련 버전은 현재 IPv4와 IPv6가 있다.

IP 버전 0부터 3까지는 실험적인 버전으로, 1977년부터 1979년까지 사용되었다. 다음의 IEN(Internet Experiment Note) 문서들은 현대 버전의 IPv4 이전의 인터넷 프로토콜 버전을 기술한다:

IEN 2 ( Comments on Internet Protocol and TCP )

) IEN 26 ( A Proposed New Internet Header Format )

) IEN 28 ( Draft Internetwork Protocol Description Version 2 )

) IEN 41 ( Internetwork Protocol Specification Version 4 )

) IEN 44 ( Latest Header Formats )

) IEN 54 (Internetwork Protocol Specification Version 4)

같이 보기 [ 편집 ]

IP(인터넷 프로토콜)이란?

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인터넷 프로토콜(IP, Internet Protocol)은 송신 호스트와 수신 호스트가 패킷 교환 네트워크에서 정보를 주고받는 데 사용하는 정보의 규약(프로토콜[약속과 같은 것])이며, OSI 네트워크 계층에서 호스트의 주소지정과 패킷 분할 및 조립 기능을 담당합니다.

예시를 들어서 설명해보겠습니다.

한국에 사는 홍길동이 미국에 사는 Merry에게 우편을 보낸다고 가정해보겠습니다.

보통 편지에는 보내는 사람의 이름,주소과 받는사람의 이름,주소 정도의 출발지에대한 정보와 목적지에 대한 정보가 담겨있고 편지안에는 편지에 대한 내용물에 대한 내용물이 있을 수 있습니다.

인터넷 프로토콜의 관점에서 보면 보내는사람의 주소는 출발지의 IP, 받는사람의 주소는 목적지의 IP, 그리고 편지안의 내용은 전송하고자하는 전송데이터로 볼 수 있습니다.

인터넷 프로토콜(IP)의 역할

지정한 IP 주소(IP Address)에 데이터 전달

패킷(Packet)이라는 통신 단위로 데이터 전달

이러한 전송하고자하는 정보 데이터의 형식을 패킷이라는 하나의 블록 단위로 이루어서 출발지IP에서 목적지 IP까지 패킷을 통해서 전달하고자하는 데이터를 전달합니다.

물론 IP패킷은 우편의 내용처럼 간단하지 않고 정해진 구성에 따라서 특정한 데이터의 길이를 가지고 있는 복잡한 데이터의 구성으로 이루어져 있습니다.

– 버전

– 헤더길이

– 서비스타입

– 식별자

– 플래그

– 단편화 오프셋

– Time-To-Live(TTL)

– 프로토콜

– 헤더 체크섬

– 송신자 IP주소

– 수신자 IP주소

이러한 구성으로 정해져있는 IP헤더 필드에 패킷을 목적지까지 전송하기 위해 IP계층에서 필요한 값들이 담겨져 있습니다.

이런 IP 프로토콜의 한계점도 있습니다.

비연결성 패킷을 받을 대상이 없거나 서비스 불능 상태여도 패킷을 전송한다.

보내고자하는 대상 서버가 패킷을 받을 수 있는 상태인지 없는 상태인지를 보내는 입장에서는 알 수가 없는 입장입니다. 그래도 보내는 서버에서는 계속해서 패킷을 보냅니다.

(마치 이사가 친구에게 편지를 계속 써도 편지는 계속해서 보내는 것처럼말이죠)

비신뢰성 중간에 패킷이 사라져도 IP 프로토콜에서 전송하는 데이터가 정확하게 갔는지 확인하지 않는다. (패킷 전달 여부에 대해서 보증하지 않는다).

패킷이 중간에 소실이 되어버려도 어쩔수 없다는 한계가 있습니다. 마치 택배를 보냈는데 택배가 물류센터에서 사라져버린것처럼 말입니다. 패킷을 보낸 순서와 받는 순서가 다를 수 있습니다.

그럴일은 없겠지만 배송을 하다가 편지안의 내용물이 거꾸로 뒤집어진다던가하는 그런문제가 IP프로토콜에서는 여러개의 패킷이 전달되지만 순서를 보장해주지 않기 때문에 전달받은 데이터가 Hello World! -> World! Hello와 같이 순서가 맞지 않는 문제가 발생 할 수 있습니다.

프로그램 구분 같은 IP를 사용하는 서버에서 통신하는 애플리케이션이 여러개일 경우 구분이 어렵다. (IP 주소는 해당 기기의 고유한 주소인데 해당 주소에서 여러개의 애플리케이션에 대한 구분이 어려움)

그래서 이러한 IP 프로토콜의 한계를 극복한 프로토콜이 TCP 프로토콜입니다.

TCP에 대한 내용은 다음 포스팅에서 다루겠습니다.

해당 포스팅은 김영한님의 HTTP강의를 토대로 만들어진 포스팅입니다.

https://www.inflearn.com/course/http-%EC%9B%B9-%EB%84%A4%ED%8A%B8%EC%9B%8C%ED%81%AC

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인터넷 네트워크 레벨 프로토콜

인터넷 네트워크 레벨 프로토콜은 시스템 대 시스템 통신을 처리합니다.

즉, 이 계층은 TCP/IP 라우팅을 구현합니다. 해당 프로토콜은 전송 계층으로부터 패킷 전송 요청(대상 시스템의 네트워크 주소와 함께)을 승인하고, 패킷을 데이터그램 형식으로 변환하며, 이후 처리를 위해 이들을 아래의 네트워크 인터페이스 계층으로 전송합니다.

그림 1. TCP/IP 프로토콜 스위트의 네트워크 계층 이 그림은 TCP/IP 프로토콜 스위트의 다양한 계층을 보여줍니다. 맨 위를 시작으로 애플리케이션 계층은 애플리케이션으로 구성됩니다. 전송 계층에는 UDP 및 TCP가 포함됩니다. 네트워크 계층은 네트워크(하드웨어) 인터페이스를 포함합니다. 마지막으로 하드웨어 계층은 물리적 네트워크를 포함합니다. 이 그림은프로토콜 스위트의 다양한 계층을 보여줍니다. 맨 위를 시작으로 애플리케이션 계층은 애플리케이션으로 구성됩니다. 전송 계층에는가 포함됩니다. 네트워크 계층은 네트워크(하드웨어) 인터페이스를 포함합니다. 마지막으로 하드웨어 계층은 물리적 네트워크를 포함합니다.

TCP/IP는 RFC 1100, 공식 인터넷 프로토콜 및 인터넷 공동체의 호스트가 일반적으로 사용하는 기타 프로토콜을 준수하는 데 필요한 프로토콜을 제공합니다.

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