네트워크 계층의 핵심, 인터넷 프로토콜(IP) - 2

네트워크에서 데이터를 주고받을 때 가장 중요한 역할을 하는 것은 바로 인터넷 프로토콜(IP) 입니다. IP는 데이터를 목적지까지 안전하게 전달하기 위해 주소를 지정하고, 패킷 단위로 나누어 네트워크를 통해 전송하는 역할을 합니다.

 

1. IPv4의 구조

IPv4는 현재 가장 널리 사용되는 IP 버전입니다.
IPv4 패킷은 프레임의 페이로드 부분에 담겨 전송되며, 패킷 헤더에는 다양한 제어 정보가 들어 있습니다.

 

2. IPv4 패킷의 핵심 필드:

 

1️⃣ 식별자 (Identifier)
패킷에 할당된 고유 번호로, 쪼개진(fragmented) 패킷들이 어떤 메시지에서 나온 것인지 구분하는 데 사용됩니다.

 

2️⃣ 플래그 (Flag)
단편화(Fragmentation) 여부를 제어하는 필드입니다.

• DF (Don’t Fragment) : 단편화 금지 여부
• MF (More Fragment) : 추가 단편화 여부

3️⃣ 단편화 오프셋 (Fragment Offset)
쪼개진 패킷이 원본 데이터에서 몇 번째 위치에 해당하는지 나타냅니다.

 

4️⃣ TTL (Time To Live)
패킷의 수명을 의미합니다. 라우터를 한 번 거칠 때마다 TTL 값이 1씩 감소하고, 0이 되면 패킷은 폐기됩니다

 

5️⃣ 프로토콜 (Protocol)
상위 계층에서 어떤 프로토콜(TCP, UDP 등)을 사용하는지 알려주는 정보입니다

 

6️⃣ 송신지 IP 주소 / 수신지 IP 주소
패킷을 보낸 컴퓨터와 받는 컴퓨터의 IP 주소를 나타냅니다.

 

4. IPv6의 등장

IPv4 주소 공간이 한계에 다다르면서, 더 넓은 주소 체계를 제공하는 IPv6가 등장했습니다.

• IPv6는 128비트 주소 체계를 사용하며, 16진수로 표현됩니다.
• 표현 방식: 2001:0db8:abcd:0000:0000:0000:ffff:1111
• 이론적으로 2¹²⁸개의 주소를 지원하여 사실상 무한대에 가까운 주소를 제공합니다.

 

정리하면

• IP는 데이터를 목적지까지 정확하게 전달하기 위해 주소 지정과 단편화 기능을 수행합니다.
• IPv4는 여전히 많이 쓰이고 있지만, 한정된 주소 때문에 IPv6가 점차 확대되고 있습니다.
• 네트워크를 공부할 때 IP 헤더의 핵심 필드(TTL, 식별자, 플래그 등)를 이해하는 것이 중요합니다.