IEIP_Note

Internet Protocol, IP

송신 host와 수신 host가 Packet Switching Network (Packet 교환 네트워크)에서
정보를 주고 받는데 사용하는 정보 위주의 규약을 말한다.
OSI 7 계층, 네트워크 계층에서 host 주소 지정과 Packet 분할, 조립 기능을 담당
IP의 정보는 Packet, Datagram이라고 하는 덩어리로 나뉘어 전송함

Unreliable & Connection less (비신뢰성 & 비연결성)
- 흐름에 관여하지 않기 때문에 보낸 정보가 제대로 전송됐는지 관여하지 않는 특성
- Packet 전송, 정확한 순서를 보장하려면 TCP 프로토콜과 같은
  IP의 상위 Protocol 이용해야 한다.
  (신뢰성이 중요한 전송에는 IP + TCP 활용)
에러 제어, 흐름 제어 X
- 정보의 전송이 가장 중요하고, 보낸 정보의 내용을 보장해주지는 않는다.
- Packet은 Error 검출만 하고, 만일 Error가 발견되면 해당 Packet 폐기한다.
대표적인 IP Address 체계
- 현재 인터넷에서 사용하는 표준 프로토콜은 IPv4
  주소 공간 고갈 Issue로 인해 IPv6 점차 확산
IP 크기 제한
- IP 크기: 20 ~ 40 byte
- IP Packet은 네트워크가 수용할 수 있는 크기로 분할해야 하는데
  이를 Fragementation (단편화) 라 한다.
- 인터넷으로 데이터를 전송할 경우, IP Packet 잘라서 보내고
  이러한 단편화는 MTU 때문에 필요하다.

MTU
- Maximum Transmission Unit
- 인터넷에 연결된 장치가 수용할 수 있는 최대 데이터 패킷 크기
- 단위: byte

A 클래스
- 가장 높은 단위의 Class
- 1 ~ 126 범위의 IP 주소를 가진다.
  (0. 127로 시작되는 IP는 예약된 IP)
- 2, 3, 4번째 단위의 세 숫자는 A Class에서 자유롭게
  네트워크 사용자에게 부여가 가능한 IP
- 범위: 0.0.0.0 ~ 127.255.255.255
  (Subnet Mask: 255.0.0.0)
B 클래스
- 두 번째로 높은 단위의 Class
- 첫 번째 단위의 세 숫자는 128 ~ 191 사이의 숫자를 가진다.
- 두 번째 단위의 세 숫자는 B class가 접속 가능한 네트워크 지시
- 범위: 128.0.0.0 ~ 191.255.255.255
  (Subnet Mask: 255.255.0.0)
C 클래스
- 최하위 Class
- IP 구성에서 첫 번째 단위의 세 숫자는 192 ~ 223 사이의 숫자 값을 가진다.
- 두 번째, 세 번째 단위의 숫자는 C Class가 접속 가능한 네트워크 지시
- 범위: 192.0.0.0 ~ 223.255.255.255
  (Subnet Mask: 255.255.255.0)
D 클래스
- Multicast 용도로 예약된 주소
- 범위: 224.0.0.0 ~ 239.255.255.255
  (Subnet Mask: 255.255.255.255)
E 클래스
- 연구를 위해 예약된 주소
- 범위: 240.0.0.0 ~ 255.255.255.255
  (Subnet Mask: 255.255.255.255)

IP Stack 중 네트워크 계층의 프로토콜, ver6 인터넷 프로토콜로 제정된 차세대 IP
IPv4가 가진 ‘주소 고갈’, ‘보안성’, ‘이동성 지원’ 등의 문제점을 해결하기 위해
개발된 128bit 주소 체계를 가진 차세대 인터넷 프로토콜

IPv6 특징	설명
IP 주소 확장	IPv4의 기존 32bit 주소 공간에서 벗어나, 128bit 주소 공간 제공
이동성	IPv6 Host는 네트워크의 물리적 위치에 제한 받지 않고 같은 주소를 유지하면서 자유롭게 이동 가능
인증 및 보안 기능	Packet출저 인증과 데이터 무결성, 비밀 보장 기능을 IP 프로토콜 체계 반영 IPSec 기능 적용, IPv4 보안성 강화
개선된 QoS 지원	Flow Label 개념 도입 특정 트래픽은 실시간 통신과 같은 별도의 특별한 처리를 통해 높은 품질 서비스 제공
Plug & Play 지원	IPv6 Host는 IPv6 네트워크에 접속하는 순간 자동적으로 네트워크 주소를 부여 받는다. Multimedia 실시간 처리 가능
Ad-hoc 네트워크 지원	`Ad-hoc` 네트워크를 위한 자동 Networking 및 인터넷 연결 지원 자동으로 네트워크 환경 구성
단순 Header 적용	IP Packet 처리를 신속하게 할 수 있도록 고정 크기의 단순 헤더 사용 동시에 확장 헤더를 통해서 기능에 대한 확장 및 옵션 기능의 사용이 용이한 구조
실시간 Packet 추적	Flow Label 사용하여 Packet의 흐름을 실시간 제공한다.

일반적으로 16bit 단위로 나누어지며
각 16bit 블록은 다시 네 자리 16진수로 변환되고 콜론으로 구분된다.
64bit 기준으로 앞 64 bit == 네트워크 주소
뒤 64 bit == 네트워크에 연결된 랜카드 장비 등에 할당하는 인터페이스 주소로 활용

IPv6의 128bit 주소 공간은 2^128 개인 약 3.4 * (10^38) 개의 주소를
표현할 수 있어 거의 무한대로 쓸 수 있다.
16bit (2 octet)를 16진수로 표현하여 8 자리로 나타낸다.

2001:0db8:85a3:08d3:1319:8a2e:0370:7334

대부분의 자리가 0의 숫자를 갖게 되므로, 0000을 하나의 0으로 축약하거나
혹은 아예 연속되는 0의 그룹을 없애고 :만 남길 수 있다.

구분	IPv4	IPv6
주소 길이	32bit	128bit
표시 방법	8bit씩 4 부분으로 나뉜 10진수 (`192.168.10.1`)	16bit씩 8 부분으로 나뉜 16진수 (`2001:9e:76:...:e11c`)
주소 개수	약 43억 개	약 `3.4 * (10^38)` 개
주소 할당	A, B, C 등의 Class 단위 비 순차적 할당	네트워크 규모 및 단말기 수에 따른 순차적 할당
헤더 크기	가변	고정
QoS	Best Effort 방식 / 보장 곤란	등급 별, 서비스 별 Packet 구분 보장
보안 기능	IPSec 프로토콜 별도 설치	보안과 인증 확장 헤더 사용 인터넷 계층의 보안 기능 강화
Plug & Play	지원 X	지원 O
모바일 IP	곤란	용이
웹 캐스팅	곤란	용이
전송 방식	`Multicast`, `Unicast`, `Broadcast`	`Multicast`, `Unicast`, `Anycast`