IP 주소의 구조

IP 주소란 무엇인가?

IP 주소는 실생활에 비유하면 주소와 같은 개념입니다. 우편물을 보내려면 주소가 필요합니다.

그와 비슷하게 데이터를 다른 네트워크의 목적지로 보내려면 IP 주소가 필요합니다.

IP 주소는 인터넷 서비스 제공자(ISP)에게 받을 수 있습니다. 집에서 인터넷을 사용하기 위해 계약한 통신사가 부여해 줍니다.

IP 버전에는 IPv4와 IPv6가 있습니다.

현재 주로 사용하고 있는 IPv4 주소는 32비트로 되어 있어서 IP 주소를 약 43억 개 만들 수 있는데, 처음 IP 주소를 만들 때는 43억 개면 충분하다고 생각했습니다. 하지만 인터넷이 널리 보급되면서 IP 주소가 부족해졌고 그러면서 IPv6 주소를 사용하게 된 것입니다. IPv6는 128비트로 되어 있어서 IPv4 주소보다 많은 IP 주소를 만들 수 있습니다.

약 340간 개를 만들 수 있는데 340조의 1조 배의 1조 배로 사실상 무한대로 만들 수 있다고 생각하면 됩니다.

IP 주소가 부족한 문제도 이 IPv6로 해결할 수 있게 된 것입니다.

앞으로는 IPv6를 주로 사용하겠지만 당분간은 IPv4와 IPv6가 공존해서 사용될 것입니다.

IP 주소에는 공인 IP 주소와 사설 IP 주소가 있습니다. 참고로 공인 IP 주소는 인터넷 서비스 제공자(ISP)가 제공합니다.

IPv4 주소는 조금 전에 설명한 대로 사용할 수 있는 주소의 수가 고갈되고 있습니다.

그래서 인터넷에 직접 연결되는 컴퓨터나 라우터에는 공인 IP 주소를 할당하고, 회사나 가정의 랜에 있는 컴퓨터는 사설 IP 주소를 할당하는 정책을 사용하고 있습니다.

 

예를 들어 랜 안에 컴퓨터가 여러 대 있다면 공인 IP 주소를 하나씩 할당하기가 어렵습니다. 그래서 우선 인터넷 서비스 공급자가 제공하는 공인 IP 주소는 라우터에만 할당하고 랜 안에 있는 컴퓨터에는 랜의 네트워크 관리자가 자유롭게 사설 IP 주소를 할당하거나 라우터의 DHCP 기능을 사용하여 주소를 자동으로 할당하고 있습니다.

공인 IP 주소와 사설 IP 주소는 모두 2진수의 32비트를 동일하게 사용하고 있습니다.

MAC 주소는 48비트로 구분하기 쉽도록 16진수로 표시하고, IP 주소는 32비트로 구분하기 쉽도록 10진수로 표시합니다.

컴퓨터가 이해할 수 있으려면 2진수가 필요하지만 사람도 읽기 쉬워야 하므로 8비트 단위로 나눠서 표시합니다.

참고로 8비트를 옥텟(octet)이라고 부르기도 합니다.

IP 주소(32비트)를 10진수로 변환의 예
11000000	10101000	00000001	00001010
192	168	1	10

예를 들어 위의 표에서 첫 번째 옥텟 11000000이라는 8비트의 2진수를 10진수로 변환하려면,

2진수 자리 순서대로 10진수로 128, 64, 32, 16, 8, 4, 2, 1이 됩니다.

자릿수 순서대로 10진수 X 2진수 + 다음 자릿수... 이렇게 계산하면 192라는 10진수가 나옵니다.

32비트를 8비트씩 끊어서 4개의 옥텟으로 구분하고 있고 숫자의 범위도 0부터 255까지 정해져 있습니다.

또 이 IP 주소는 네트워크 ID와 호스트 ID로 나눠져 있습니다.

네트워크 ID는 어떤 네트워크인지를 나타내고, 호스트 ID는 해당 네트워크의 어느 컴퓨터인지를 나타냅니다.

이 두 가지 정보가 합쳐져서 IP 주소가 되는 겁니다. 

 

「추가정보」

IPv6

현재 주로 사용하고 있는 IPv4는 32비트의 IP 주소입니다. 2의 32제곱인 약 43억 개의 장치에 IP 주소를 할당할 수 있습니다. 처음에는 이 정도의 IP 주소로도 충분할 줄 알았지만 인터넷이 보급되면서 주소가 급속도로 고갈되기 시작했습니다.

이 대책으로 생겨난 것이 IPv6입니다. IPv4는 32비트 IP 주소였지만 IPv6는 128비트로 확장하여 2의 128제곱이라는 사실상 무제한의 IP 주소를 사용할 수 있게 되었습니다.

이에 따라 현재 약 60억 명이 살고 있는 전 세계 사람들에게 IP 주소를 균등하게 할당해도 1인당 5.6양 개(5600조의 100조 배)를 할당할 수 있습니다.

현재는 IPv6 네트워크가 보급되면서 가정에 있는 TV나 에어컨에서도 인터넷을 연결하여 통신할 수 있게 되었습니다.