🌐[Network] IP(Internet Protocol)란 무엇일까?

• IP(Internet Protocol)는 컴퓨터 네트워크에서 데이터를 전송하기 위한 주소 체계이자 프로토콜입니다.
• IP는 패킷(Packet) 단위로 데이터를 전송하며, 데이터를 전송할 발신자와 수신자를 식별하기 위해 고유한 IP 주소를 사용합니다.
• IP는 네트워크 계층(Network Layer)에서 동작하며, 인터넷과 같은 연결망에서 장치들이 서로 통신할 수 있도록 해줍니다.

1️⃣ IP의 주요 역할

1️⃣ 주소 지정.

• IP(Internet Protocol)는 네트워크 상에서 각 장치(컴퓨터, 서버, 라우터 등)에 고유한 IP 주소를 부여하여, 주고받는 송신자와 수신자를 식별합니다.
• IP 주소는 각 장치가 네트워크 상에서 유일하게 구분될 수 있는 식별자로, 데이터를 정확한 목적지로 전달하는 데 사용됩니다.

2️⃣ 데이터 패킷 전송.

• IP(Internet Protocol)는 데이터를 작은 패킷(Packet) 단위로 나누어 전송합니다.
  • 이러한 패킷(Packet)들은 각각 IP 주소를 통해 발신지에서 목적지까지 최적의 경로로 전달됩니다.
    • 패킷(Packet)은 서로 다른 경로를 통해 전달될 수 있으며, 목적지에서 다시 조립됩니다.

3️⃣ 경로 설정 및 라우팅.

• IP는 네트워크 장비인 라우터를 통해 패킷(Packet)의 전송 경로를 결정합니다.
  • 라우터는 목적지 IP 주소를 확인하고, 패킷(Packet)이 올바른 경로로 전달되도록 합니다.
    • IP(Internet Protocol)는 패킷(Packet)이 네트워크를 목적지까지 효율적으로 전달되도록 경로를 설정하는 역할을 합니다.

2️⃣ IP 주소의 구조.

• IP(Internet Protocol) 주소는 네트워크 상에서 장치를 구분하는 고유한 숫지 식별자입니다.
• IP(Internet Protocol) 주소는 IPv4와 IPv6의 두 가지 버전으로 나뉩니다.

1️⃣ IPv4(Internet Protocol version 4)

• 32비트로 구성된 주소로, 닷(deciaml) 표기법을 사용하여 4개의 숫자로 표현됩니다.
  • 각 숫자는 0~255 범위 내에 있으며 점(.)으로 구분됩니다.
    • 예시: 192.169.1.1
• IPv4는 약 43억 개의 고유 주소를 제공하지만, 인터넷 사용이 폭발적으로 증가하면서 주소가 고갈되고 있어, 이를 대체하기 위해 IPv6가 도입되었습니다.

2️⃣ IPv6(Internet Protocol version 6)

• 128비트로 구성된 주소로, 16진수를 사용해 8개의 그룹으로 표현됩니다.
  • 각 그룹은 콜론(,)으로 구분됩니다.
    • 예시: 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334
• IPv6는 매우 많은(340언델리온) 주소 공간을 제공하여, 미래의 인터넷 사용을 충분히 지원할 수 있습니다.

3️⃣ IP의 주요 기능.

1️⃣ 데이터 패킷화 및 전송.

• IP는 데이터를 패킷(Packet) 단위로 분할아혀 전송합니다.
  • 각 패킷에는 발신자 IP(Internet Protocol) 주소와 수신자 IP(Internet Protocol) 주소가 포함되며, 패킷은 네트워크 상의 여러 장비(라우터 등)를 거쳐 목적지에 도달합니다.

2️⃣ 최적 경로 설정.

• IP는 네트워크 내에서 최적의 경로를 통해 데이터를 전달합니다.
  • 패킷(Packet)은 각 경로를 지나며, IP(Internet Protocol) 주소를 기반으로 라우팅됩니다.
    • 이를 통해 데이터가 가장 빠르고 효율적으로 전달될 수 있습니다.

3️⃣ 비연결성.

• IP는 비연결성 프로토콜입니다.
  • 즉, 데이터를 전송할 때 송신자와 수신자 간에 사전 연결 설정을 하지 않습니다.
    • 각 패킷(Packet)은 독립적으로 전송되며, 네트워크 상황에 따라 서로 다른 경로로 전달될 수 있습니다.

4️⃣ 무결성 보장 없음.

• IP(Internet Protocol)는 데이터를 전송할 때 패킷(Packet)의 신뢰성이나 순서 보장을 하지 않습니다.
  • 패킷(Packet)이 손실되거나, 순서가 뒤바뀔 수 있으며, 이는 상위 계층의 프로토콜(TCP, Transmission Control Protocol)이 처리합니다.
    • IP(Internet Protocol)는 단지 데이터를 전송하는 역할을 수행합니다.

🙋‍♂️ TCP(Transmission Control Protocol)란 무엇일까요

4️⃣ IP의 동작 방식.

1️⃣ 패킷 생성.

• 송신 장치는 데이터를 작은 패킷(Packet)으로 나누고, 각 패킷에 IP 헤더를 추가합니다.
  • 이 헤더에는 송신자와 수신자의 IP(Internet Protocol) 주소가 포함됩니다.

2️⃣ 라우팅.

• 패킷(Packet)이 네트워크를 통해 전송될 때, 각 패킷(Packet)은 라우터(Router)를 거쳐 최종 목적지로 향합니다.
  • 라우터는 패킷(Packet)의 목적지 IP 주소를 분석하여, 패킷을 적절한 경로로 전송합니다.

3️⃣ 패킷 수신.

• 목적지 장치에서 패킷(Packet)을 수신하면, 패킷(Packet)을 다시 원래의 데이터로 재조립합니다.
  • 상위 계층의 프로토콜(TCP(Transmission Control Protocol) / UDP(User Datagram Protocol))은 패킷의 손신 여부나 순서를 확인하고, 데이터를 정확하게 전달하도록 보장합니다.

5️⃣ IP의 종류.

1️⃣ 공인 IP 주소(Public IP Address)

• 공인 IP 주소(Public IP Address)는 인터넷 상에서 고유한 주소로, 인터넷 서비스 제공업체(ISP, Internet Service Provider)에 의해 할당됩니다.
  • 이 주소는 전 세계에서 유일하며, 인터넷을 통해 다른 장치들과 통신할 수 있습니다.

2️⃣ 사설 IP 주소(Private IP Address)

• 사설 IP 주소(Private IP Address)는 로컬 네트워크에서 사용되는 IP(Internet Protocol) 주소 입니다.
  • 같은 사설 IP 주소는 여러 네트워크에서 중복해서 사용할 수 있지만, 인터넷과 직접 통신할 수 없습니다.
    • 사설 IP는 NAT(Network Address Translation)을 통해 공인 IP(Public IP)로 변환되어 인터넷에 접근할 수 있습니다.

👉 사설 IP 주소 대역

• 1.0.0.0 ~ 10.255.255.255
• 172.16.0.0 ~ 172.31.255.255
• 192.168.0.0 ~ 192.168.255.255

6️⃣ IP 프로토콜의 버전.

1️⃣ IPv4(Internet Protocol version 4)

• IPv4는 인터넷이 상용화된 초기부터 사용된 프로토콜로, 32비트 주소 체계를 사용합니다.
  • 43억 개의 IP 주소를 제공하지만, 인터넷 장치의 폭발적 증가로 인해 IP 주소가 부족해지고 있습니다.

2️⃣ IPv6(Internet Protocol version 6)

• IPv6는 128비트 주소 체계를 사용하여 거대한 주소 공간을 제공합니다.
  • IPv6는 IPv4의 주소 부족 문제를 해결하기 위해 도입되었으며, 주소 자동 구성 및 향상된 보안 기능을 지원합니다.

7️⃣ IP 프로토콜의 역할과 TCP/IP 모델.

• IP는 네트워크 계층(Network Layer)에서 동작하는 프로토콜로, 데이터가 목적지에 도달할 수 있도록 경로 설정과 주소 지정을 처리합니다.
  • IP는 TCP와 함께 동장하여 데이터를 안전하게 전송하는 TCP/IP 모델의 일부입니다.
• TCP(Transmission Control Protocol)는 전송 계층에서 데이터를 신뢰성 있게 전송하며, IP(Internet Protocol)는 네트워크 계층에서 패킷(Packet)을 올바른 경로로 전송합니다.

🙋‍♂️ OSI 7계층 모델

8️⃣ IP와 관련된 주요 프로토콜.

1️⃣ TCP(Transmission Control Protocol)

• TCP(Transmission Control Protocol)는 신뢰성 있는 데이터 전송을 보장하는 프로토콜입니다.
  • IP(Internet Protocol)는 패킷(Packet)을 목적지로 전달하는 역할을 하지만, TCP(Transmission Control Protocol)는 패킷의 무결성, 순서 보장, 오류 검출 및 수정을 담당합니다.

2️⃣ UDP(User Datagram Protocol)

• UDP(User Datagram Protocol)는 비연결형 프로토콜로, IP(Internet Protocol)와 마찬가지로 데이터를 전송하지만, 신뢰성을 보장하지 않습니다.
  • TCP(Transmission Control Protocol)와 달리 오버헤드(Overhead)가 적고 빠르기 때문에, 실시간 스트리밍이나 온라인 게임에서 많이 사용됩니다.

3️⃣ ICMP(Internet Control Message Protocol)

• ICMP(Internet Control Message Protocol)는 네트워크 진단 및 오류 처리를 위한 프로토콜입니다.
  • Ping 명령어는 ICMP를 사용하여 네트워크 연결 상태를 확인합니다.

9️⃣ IP의 사용 사례.

• 인터넷 통신
  • IP는 인터넷 상의 모든 장치가 서로 통신할 수 있도록 주소를 제공하고, 데이터를 전송하는 핵심 프로토콜입니다.
• 로컬 네트워크(LAN, Local Area Network, 근거리 통신망)
  • IP는 가정이나 사무실에서 로컬 네트워크 내 장치들이 서로 데이터를 주고받을 수 있게 합니다.
• 네트워크 장비 간 통신
  • 라우터, 스위치, 서버 등 네트워크 장비들이 IP 주소를 통해 서로 통신하고 데이터를 전달합니다.

1️⃣0️⃣ 결론.

• IP(Internet Protocol)는 네트워크 상의 장치들이 데이터를 주고받을 수 있도록 하는 기본 프로토콜입니다.
• IP 주소를 통해 각 장치를 고유하게 식별하고, 데이터를 패킷(Packet) 단위로 나누어 전달합니다.
• IPv4와 IPv6 두 가지 버전이 있으며, 경로 설정, 주소 지정, 데이터 패킷화 등을 담당합니다.
• IP는 네트워크 통신의 핵심적인 역할을 수행하며, 인터넷과 로컬 네트워크에서 모든 장치 간 통신을 가능하게 합니다.