[컴퓨터 네트워크] IP Address

인터넷 주소

인터넷에 연결된 장치의 주소를 의미한다.

• 인터넷에 연결되어있는 개체(컴퓨터/네트워크카드) 식별자(네트워크 계층) -> IP Address
  논리적인 주소로, 네트워크에 따라 바뀌며 ISP/공유기에서 할당함
• 디바이스 고유의 식별자 -> MAC/hardware/physical Address
  물리적인 주소로, 네트워크 카드 제조사에서 부여함(고정되어 있음)

카카오를 예를 들어 생각해보면, 논리적인 주소는 '제주특별자치도 제주시 첨단로 242'로 지명에 바뀜에 따라 변경될 수도 있는 주소이다. 반대로 물리적인 주소는 33.450401° N, 126.570164° E로 변하지 않는 것이다.

 

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IP Address

• IPv4: 32 bits (4 bytes) -> A. B. C. D (예를 들면, 168.188.10.20)
  계산해 보면 2^32로 IPv4의 주소는 약 43억 개가 존재!
  
  🤨 그렇다면 약 43억개의 컴퓨터만 접속이 가능한 걸까? -> NO!
  처음에는 그랬지만, 결국 주소가 모자랐기 때문에 "공유기"를 통해 한 개를 여러 명이 공유할 수 있도록 함
  
  
• IPv6: 128 bits (16 bytes) -> 16 bits (2 bytes) 16진수 표현
  128비트로 구성되어 있으며, 이러한 긴 128비트를 간결하게 나타내기 위해 16진수로 표현함

 

IPv4 주소

IPv4 address

IPv4 address space partitioning

IPv4 주소는 클래스 5개 정도로 나눌 수 있다. 클래스 A, B, C 정도가 우리 컴퓨터에서 쓰는 주소이고, 클래스 D는 Multicast로 방송을 하는 등 브로드 캐스팅을 할 때 사용하게 되는 주소이다.

Private IPv4 address

위의 표에서 볼 수 있는 것은 사설 IP 주소이다. 보통 공유기를 사용하면 10.0.0.0/8과 192.168.0.0/16를 볼 수 있고, 172.16.0.0/12는 도커를 사용하면 볼 수 있는 주소이다. 사설 IP 주소는 공유기 안에서, 컴퓨터 안에서만 쓰는 주소이므로 공유기 바깥으로 나가는 순간 이 주소를 쓰면 안 된다. 즉, 공유기 안 -> 사설 IP, 공유기 밖 -> 공인 IP가 됨!

 

 

IPv6 주소

IPv6 address

 

IPv6 주소는 128비트로 이루어지며, 상위 64비트는 network prefix(네트워크 주소 식별), 나머지 하위 64비트는 host network identifier(호스트 식별)이다. 종류로는 unicast, anycast, link-local, multicast가 있다.

 

IPv6 address (128 bits)

 

🤨 IPv6의 주소 공간은 IPv4 주소 공간의 4배?

 

IPv4 주소는 32비트이고, IPv6 주소는 128비트이므로 길이는 4배이다. 그렇다면 주소 공간도 4배일까? 당연히 그렇지 않다.

IPv6는 IPv4 주소의 (2^128)/(2^32)배 만큼의 개수를 갖는다. 즉, 2^(128-32)!