15. IP주소 체계

15. IP주소 체계

출처 : 면접을 위한 CS전공지식 노트(책 / 강의)

 

IPv4와 IPv6

IP주소의 버전들이다

• IPv4가 먼저 시작을 했고, 아직도 많이 사용하고 있다

 

 

IPv4

32비트로, 8비트씩 나누어 구분한다

여기서 8비트의 묶음을 옥텟 (Octet)이라고 한다

• 즉, 4개의 옥텟으로 만들어져 있다

IPv4를 가지고 2^32 (41억 9천만) 주소를 표현할 수 있다

위의 123.89.46.72 는 사람들이 보기 편하게, 쓰이는 것이다

• 원래는 이진수로 표현한다

41억 9천만 주소를 표현할 수 있지만, 인구 수 그리고 인당 사용 네트워크 기기를 따진다면, 부족한 수다

• 그래서 NAT, Subnet 같은 추가적인 기술이 필요하다

 

IPv6

128 비트로, 16비트씩 8개의 묶음으로 구성되어 있다

128 비트는, 2진수에서 16진수로 변환되어 구현이 된다

128 비트로 이루어져 있어, IPv4보다 훨씬 더 많은 주소를 구현할 수 있다

10진수	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
2진수	0	1	10	11	100	101	110	111	1000	1001	1010	1011	1100	1101	1110	1111
8진수	0	1	2	3	4	5	6	7	10	11	12	13	14	15	16	17
16진수	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	A	B	C	D	E	F

연속으로 0으로 표현이 된다면, (::)을 통해 생략을 할 수 있다

• 위의 설명을 보면 :0000:0000:0000:0000 는 ::로 생략이 되었다

 

앞에 64비트는 네트워크 주소 그리고 뒤의 64비트는 인터페이스 주소로 나누어져 있다

IPSec가 들어가 있어, 데이터 패킷을 암호화 해준다

• IPSec은 데이터 패킷을 암호화 해주는 프로토콜이다

 

IPv4와 다르게 헤더가 단순하다

• IPv4에서 불필요한 필드를 제거함으로써 더 빠르게 처리를 할 수 있다

 

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IPv4 vs IPv6

 

체크섬

• IPv4 : 체크섬이 들어가 있다
  • TCP : 무조건 체크섬이 있기 때문에, 체크섬을 2번 하는 것
  • UDP : 체크섬이 선택이다. 1번만 하거나 2번을 할 수 있다
• IPv6 : 체크섬이 없다
  • TCP : TCP에서 무조건 체크섬을 해서, 굳이 IPv6가 체크섬을 할 필요가 없다
  • UDP : IPv6가 체크섬이 없어, UDP는 무조건 체크섬을 선택을 해야 한다

전송계층에서 체크섬을 할 수 있어서, 굳이 인터넷 계층에서 할 필요가 없다

• 즉 IPv6는 체크섬을 없애서, 에러를 두번 확인하는 것을, 한번으로 줄여서, 데이터 전송을 더 빠르게 만들었다

 

 

헤더길이

• IPv4 : 헤더 길이가 패킷에 따라 달라질 수 있다
  • 길이가 다르다 보니, 헤더의 길이를 나타내는 필드까지 필요하게 된다
• IPv6 : 헤더 길이가 고정이면서, IPv4보다 적다 (40바이트)

 

TTL을 Hop Limit 으로

• TTL은 패킷이 라우터를 지나칠때마다 하나씩 줄어드는 값이다
  • TTL이 있어야, 패킷이 네트워크 안에서 무한순회를 방지할 수 있다
  • TTL이 없어지면, 패킷도 폐기된다
• 그런 TTL은 IPv6에서 Hop Limit으로 바뀌었다

 

속도

• IPv4의 헤더 필드에서, 불필요한 것들을 빼면서 IPv6가 좀 더 빠르게 데이터를 처리할 수 있다. 하지만 그래도, 더 큰 패킷 크기로 인해서 IPv6가 조금 느릴 수도 있다.