[네트워크] IP 주소 - IPv4, IPv6, 사설IP, 공인IP

IP 주소란? 

네트워크에서는 통신을 위한 일련의 규칙이자 약속(통신규약)들이 존재하는데, 이를 프로토콜이라고 한다. 인터넷 통신을 위한 대표적인 프로토콜인 IP는 Internet Protocol의 약자로, 인터넷 통신을 위한 일련의 통신 규칙들을 지칭하며, IP 기반 네트워크 환경에서 단말장치들이 서로를 인식하고 통신하기 위해 지정되는 주소 체계를 IP 주소라고 한다. 

 

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IP 주소의 구조

192.168.1.110

 

IP 주소는 아래와 같이 2진수로 표현했을 때 4byte(32bit) 사이즈이며, 1byte 간격마다 옥텟(.)으로 구분한다. 

옥탯으로 구분되는 8bit 구간은 2진수로 00000000 부터 11111111까지의 값을 가질 수 있으며, 이를 10진수로 변환하면 0~255까지의 수를 나타낼 수 있다. 

즉, IP 주소는 0.0.0.0 ~ 255.255.255.255 까지 총 4,284,967,296개가 만들어질 수 있다. 

 

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IPv4와 IPv6

보통 IP주소라고 하면 IPv4를 의미한다. 위의 'IP주소의 구조'에서 설명한 IP역시 IPv4 구조에 대한 설명이다. MAC주소는 48bit 구조이고, IP주소는 32bit 사이즈인데 여기에는 IP주소를 할당해줄 MAC 주소보다 IP주소가 현저히 적다는 문제점이 있다. 또, 네트워크의 규모가 커질수록 단말장치의 수는 점점 늘어나게 될텐데 이럴 경우에는 IP주소가 고갈될 염려가 있다. 그 대안으로 등장한 것이 IPv6이다. 

 

앞에서 언급했다시피, 현재 보편적으로 사용하고 있는 IPv4는 32bit 구조이다. 이에 반해 IPv6는 128bit로, IPv4보다 16배 많은 IP주소를 만들 수 있어 주소의 고갈 문제를 해결할 수 있다.

IPv6로 주소 고갈의 문제는 해결할 수 있겠지만, 아직 대부분의 통신 장비들이 IPv4 주소 기반으로 제작되어 운용중이므로, 당장 IPv6 기반의 장비로 교체하거나 적용하기까지는 단계적인 계획과 시간, 그리고 많은 비용이 소요될 것으로 예상된다. 

 

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사설IP와 공인IP 

IPv6 외에 IP주소를 보다 효율적으로 사용하기 위한 방법 중 하나가 네트워크를 사설망(private)과 공인망(public)으로 구분하고 할당되는 IP주소를 달리하여 사용하는 것이다. 

• 공인망은 외부망이라고도 하며, 사용자가 어디에 있더라도 접속할 수 있는 네트워크 즉, 인터넷이라고 생각하면 이해하기 쉽다. 공인망에서 쓰이는 IP주소는 공인IP라고 부르며, 인터넷 상에서만 쓸 수 있는 유일한 IP주소 값을 가진다. 
• 사설망은 내부망이라고도 부르며, 인터넷과는 달리 특정 조직이나 기관 내에서만 독립적으로 사용하는 네트워크다. 예를들어, 보안상의 이유로 외부에서 접근할 수 없는 기업/학교/군대 등의 조직 내부에서만 운용하는 인트라넷이 여기에 해당한다. 사설망에서 사용하는 IP주소를 사설IP라고 부르며, 인터넷 등의 외부망에서는 사용할 수 없고 내부 네트워크에서만 사용할 수 있다. 사설망 내부 통신에서만 활용되기 때문에 각각 다른 사설망에서 중복된 IP 주소가 생길 수 있다. 

사설망의 네트워크는 독립적으로 운용되기 때문에 사설망1,2는 서로 통신할 수 없다. 따라서 각각의 사설망에서 중복된 IP 주소를 사용할 수 있으며, 사설망에 한 해 중복된 IP 주소를 사용할 수 있기 때문에 한정된 IP 주소 자원을 효율적으로 사용할 수 있다. 

 

 

 

본 포스팅은 도서 <개념이 보이는 네트워크 기초>를 공부하며 정리한 내용입니다.