네트워크 계층의 핵심, 인터넷 프로토콜(IP)

우리가 인터넷을 사용할 때 기본이 되는 핵심 프로토콜은 바로 IP(Internet Protocol) 입니다.
IP는 물리 계층과 데이터 링크 계층만으로는 해결할 수 없는 한계를 극복하기 위해 만들어졌습니다.

 

1. IP의 공식적인 두 가지 기능

RFC 791에 따르면, IP의 기능은 크게 두 가지로 정리됩니다.

 

1️⃣ 주소 지정 (IP Addressing)

• 데이터를 어디에서 어디로 보낼지 목적지를 지정하는 역할을 합니다.
• IPv4의 경우 4바이트(32비트) 주소 체계를 사용합니다.
• 각 바이트는 8비트(0~255) 범위의 십진수로 표시되며, 이를 옥텟(Octet) 이라고 부릅니다.
• 예: 192.168.1.1

쉽게 말하면, IP 주소는 "서울시 ○○구 ○○동 ○○아파트 101동 302호"처럼 위치(주소)를 나타내는 역할을 합니다.

 

2️⃣ 단편화 (IP Fragmentation)

• 네트워크에서 전송되는 데이터는 한 번에 보낼 수 있는 최대 크기(MTU, Maximum Transmission Unit)가 정해져 있습니다.
• 만약 데이터가 너무 크다면 MTU 이하의 크기로 나누어 여러 개의 패킷으로 전송하고,
  수신지에서 이를 다시 재조합하여 원래 데이터로 복원합니다.
• 일반적으로 이더넷의 MTU는 1,500바이트입니다.

즉, 단편화는 큰 짐을 여러 상자에 나누어 보내고, 도착지에서 다시 합치는 과정이라고 볼 수 있습니다.

 

2. IPv4와 IPv6

• IPv4: 현재 가장 널리 쓰이는 IP 체계 (32비트, 약 43억 개 주소 지원)
• IPv6: IPv4 주소 고갈 문제를 해결하기 위해 나온 차세대 IP 체계 (128비트, 사실상 무한대 주소 지원)

 

 

정리하면

• IP 주소 지정은 송수신 대상을 명확히 구분하는 기능
• 단편화는 큰 데이터를 작은 조각으로 나누어 전송할 수 있도록 하는 기능
• IPv4는 여전히 주류이지만, IPv6로 점차 전환이 진행 중

즉, IP는 네트워크 계층의 핵심으로, 우리가 인터넷을 자유롭게 사용할 수 있도록 주소와 데이터 전송 방식의 표준을 제공합니다.