IP 주소: 두 판 사이의 차이

기술노트
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== IP 주소란? ==
== 🌐 IP 주소 (IPv4, IPv6) ==
=== ARP ===
> `ARP(Address Resolution Protocol)` 란 IP 주소로부터 MAC 주소를 구하는 IP와 MAC 주소의 다리 역할을 하는 프로토콜이다.


* ARP를 통해 가상 주소인 IP 주소를 실제 주소인 MAC 주소로 변환한다.
'''IP 주소'''는 인터넷에 연결된 모든 장치(컴퓨터, 스마트폰, 서버 등)를 '''고유하게 식별하고, 데이터를 주고받기 위한 주소'''입니다. 마치 집 주소처럼, 데이터를 보낼 목적지를 알려주는 역할을 합니다.
* 반대로 RARP를 통해 실제 주소인 MAC 주소를 가상 주소인 IP 주소로 변환한다.


=== 홉바이홉 통신 ===
현재 주로 사용되는 IP 주소 체계는 IPv4와 IPv6 두 가지가 있습니다.
> `홉바이홉 통신` 은 IP 주소를 통해 통신하는 과정이다.
 
* 홉(hop)의 뜻 자체로는 건너뛰는 모습을 의미한다.
* 이는 통신망에서 각 패킷이 여러 개의 라우터를 건너가는 모습을 비유적으로 표현한 것이다.
* 수많은 서브네트워크 안에 있는 라우터의 라우팅 테이블 IP를 기반으로 패킷으로 전달하고 또 전달해나가며 라우팅을 수행하며 최종 목적지까지 패킷을 전달한다.
 
'''즉, 통신 장치에 있는 라우팅 테이블의 IP를 통해 시작 주소부터 시작하여 다음 IP로 계속해서 이동하는 라우팅 과정을 거쳐 최종 목적지까지 도달하는 통신을 말한다.'''


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==== 라우팅 ====
=== 📜 IPv4 (Internet Protocol version 4) ===
: IP 주소를 찾아가는 과정
==== 라우팅 테이블 ====
: 송신지에서 수신지까지 도달하기 위해 사용되며, 라우터에 들어가 있는 목적 정보들과 그 목적지로 가기 위한 방법이 들어 있는 리스트를 뜻한다. 라우팅 테이블에는 게이트웨이와 모든 목적지에 대해 해당 목적지에 도달하기 위해 거쳐야 할 다음 라우터의 정보를 가지고 있다.
==== 게이트웨이 ====
: 서로 다른 통신망, 프로토콜을 사용하는 네트워크 간의 통신을 가능하게 하는 관문 역할을 하는 컴퓨터나 소프트웨어를 두루 일컫는 용어다.


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IPv4는 현재 가장 널리 사용되는 IP 주소 체계입니다. '''32비트'''로 구성되며, 8비트씩 4부분으로 나누어 점(.)으로 구분하여 표기합니다. 각 부분은 0부터 255까지의 숫자를 가집니다.
==== IP 주소 체계 ====
IP 주소는 IPv4와 IPv6으로 나뉜다.


`IPv4` 주소는 32비트를 8비트 단위로 점을 찍어 표기하고, 123.45.67.89와 같은 방식으로 IP 주소를 나타낸다.`IPv6` 는 64비트를 16비트 단위로 점을 찍어 표기하며, 2001:db8::ff00:42:8329 같은 방식으로 IP 주소를 나타낸다.
* '''표기 방식''' : `xxx.xxx.xxx.xxx` (예: `192.168.0.1`)
* '''주소 개수''' : 약 43억 개 (2^32)
* '''고갈 문제''' : 인터넷에 연결되는 장치가 폭발적으로 증가하면서, IPv4 주소는 이미 고갈되었거나 고갈 위기에 처해 있습니다.


![IPv4와 IPv6](https://velog.velcdn.com/images/tlsl13/post/ec2ab97f-a844-4bb8-97ae-027b169965ed/image.png)
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추세는 IPv6으로 가고 있지만, 현재 가장 많이 쓰이는 주소 체계는 IPv4이다.
=== 📜 IPv6 (Internet Protocol version 6) ===


==== 클래스 기반 할당 방식 ====
IPv6는 IPv4의 주소 고갈 문제를 해결하기 위해 개발된 차세대 IP 주소 체계입니다. '''128비트'''로 구성되며, 16비트씩 8부분으로 나누어 콜론(:)으로 구분하여 표기합니다. 각 부분은 16진수로 표현됩니다.
IP 주소 체계는 과거를 거쳐 발전해오고 있으며 처음에는 A, B, C, D, E 다섯 개의 클래스로 구분하는 클래스 기반 할당 방식(CIDR)을 사용했었다. 앞에 있는 부분을 '''네트워크 주소''', 그 뒤에 있는 부분을 컴퓨터에 부여하는 주소인 '''호스트 주소'''로 놓는다.


이 방식은 사용하는 주소보다 버리는 주소가 많은 단점이 있었고, 이를 해소하기 위해 DHCP와 IPv6, NAT가 나왔다.
* '''표기 방식''' : `xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx` (예: `2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334`)
* '''주소 개수''' : 약 340간 개 (2^128) - 사실상 무한대에 가까운 주소 제공
* '''장점''' :
> * '''주소 공간 확장''': IPv4의 주소 고갈 문제를 해결합니다.
> * '''보안 강화''': IPsec(IP Security)이 기본적으로 내장되어 있어 보안 기능이 강화되었습니다.
> * '''효율적인 라우팅''': 헤더 구조가 단순화되어 라우팅 효율이 향상되었습니다.


==== DHCP ====
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IP 주소 및 기타 통신 매개변수를 자동으로 할당하기 위한 네트워크 관리 프로토콜이다. 이 기술을 통해 네트워크 장치의 IP 주소를 수동으로 설정할 필요 없이 인터넷에 접속할 때마다 자동으로 IP 주소를 할당할 수 있다.
 
많은 라우터와 게이트웨이 장비에 DHCP 기능이 있으며 이를 통해 대부분의 가정용 네트워크에서 IP 주소를 할당한다.


==== NAT ====
=== 💡 정보처리기사 핵심 Point ===
패킷이 라우팅 장치를 통해 전송되는 동안 패킷의 IP 주소 정보를 수정하여 IP 주소로 매핑하는 방법이다. IPv4 주소 체계만으로는 많은 주소를 모두 감당하지 못하는 단점이 존재하는데, 이를 해결하기 위해 NAT로 공인 IP와 사설 IP로 나누어서 많은 주소를 처리한다.


NAT를 가능하게 하는 소프트웨어는 ICS, RRAS, Net filter 등이 있다.
* 정보처리기사 시험에서는 IPv4와 IPv6의 '''비트 수, 표기 방식, 주소 개수, 그리고 주요 특징(장점/단점)'''을 비교하는 문제가 자주 출제됩니다.
* IPv4의 주소 고갈 문제 때문에 IPv6로의 전환이 필수적이며, 두 주소 체계 간의 호환성을 위한 다양한 전환 기술(터널링, 듀얼 스택, 주소 변환)이 사용됩니다.
* IP 주소는 네트워크 통신의 가장 기본적인 요소이므로, 그 개념과 동작 원리를 정확히 이해해야 합니다.

2025년 9월 6일 (토) 05:53 기준 최신판

🌐 IP 주소 (IPv4, IPv6)

IP 주소는 인터넷에 연결된 모든 장치(컴퓨터, 스마트폰, 서버 등)를 고유하게 식별하고, 데이터를 주고받기 위한 주소입니다. 마치 집 주소처럼, 데이터를 보낼 목적지를 알려주는 역할을 합니다.

현재 주로 사용되는 IP 주소 체계는 IPv4와 IPv6 두 가지가 있습니다.

📜 IPv4 (Internet Protocol version 4)

IPv4는 현재 가장 널리 사용되는 IP 주소 체계입니다. 32비트로 구성되며, 8비트씩 4부분으로 나누어 점(.)으로 구분하여 표기합니다. 각 부분은 0부터 255까지의 숫자를 가집니다.

  • 표기 방식 : `xxx.xxx.xxx.xxx` (예: `192.168.0.1`)
  • 주소 개수 : 약 43억 개 (2^32)
  • 고갈 문제 : 인터넷에 연결되는 장치가 폭발적으로 증가하면서, IPv4 주소는 이미 고갈되었거나 고갈 위기에 처해 있습니다.

📜 IPv6 (Internet Protocol version 6)

IPv6는 IPv4의 주소 고갈 문제를 해결하기 위해 개발된 차세대 IP 주소 체계입니다. 128비트로 구성되며, 16비트씩 8부분으로 나누어 콜론(:)으로 구분하여 표기합니다. 각 부분은 16진수로 표현됩니다.

  • 표기 방식 : `xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx` (예: `2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334`)
  • 주소 개수 : 약 340간 개 (2^128) - 사실상 무한대에 가까운 주소 제공
  • 장점 :

> * 주소 공간 확장: IPv4의 주소 고갈 문제를 해결합니다. > * 보안 강화: IPsec(IP Security)이 기본적으로 내장되어 있어 보안 기능이 강화되었습니다. > * 효율적인 라우팅: 헤더 구조가 단순화되어 라우팅 효율이 향상되었습니다.

💡 정보처리기사 핵심 Point

  • 정보처리기사 시험에서는 IPv4와 IPv6의 비트 수, 표기 방식, 주소 개수, 그리고 주요 특징(장점/단점)을 비교하는 문제가 자주 출제됩니다.
  • IPv4의 주소 고갈 문제 때문에 IPv6로의 전환이 필수적이며, 두 주소 체계 간의 호환성을 위한 다양한 전환 기술(터널링, 듀얼 스택, 주소 변환)이 사용됩니다.
  • IP 주소는 네트워크 통신의 가장 기본적인 요소이므로, 그 개념과 동작 원리를 정확히 이해해야 합니다.
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