인터넷 프로토콜 주소(IP 주소)의 기능 및 주소 할당

인터넷 프로토콜 주소(IP 주소)

인터넷 프로토콜 주소(IP 주소)는, 통신에 인터넷 프로토콜을 사용하는 컴퓨터 네트워크에 접속되어 있는 192.0.2.1등의 수치 라벨입니다. IP 주소는 네트워크 인터페이스 ID와 로케이션 어드레싱이라는 두 가지 주요 기능을 제공합니다.

Internet Protocolversion 4(IPv4; 인터넷 프로토콜 버전 4)는, IP 주소를 32 비트 번호로서 정의합니다. 그러나, 인터넷의 성장과 이용 가능한 IPv4 주소의 고갈에 의해, IP 주소에 128비트를 사용하는 새로운 버전의 IP(IPv6)가 1998년에 표준화되었습니다. IPv6 의 도입은, 2000년대 중반부터 계속되고 있습니다.

 

IP 주소는 IPv4 에서는 192.0.2.1 , IPv6 에서는 2001:db8:0:1234:0:567:8:1 등 , 판독 가능한 형식으로 기술 및 표시됩니다. 주소의 라우팅 접두사의 크기는, 주소에 192.0.2.1/24등의 중요 비트수를 서픽스 하는 것에 의해서 CIDR 표기로 지정됩니다 . 

 

IP 주소 공간은 Internet Assigned Numbers Authority(IANA; 인터넷 할당 번호국) 및 Internet Service Provider(ISP; 인터넷 서비스 공급자) 등의 로컬 인터넷 레지스트리로의 할당을 담당하는 5개의 Regional Internet Registry(RIR)에 의해 글로벌하게 관리됩니다. IPv4 주소는 IANA에 의해 RIR에 각각 약 1680만개의 주소로 배포되었지만, 2011년 이후 IANA 레벨에서 사용되고 있습니다. 현재도 아프리카 현지 파견을 위해 공급되고 있는 것은 RIR 중 하나뿐입니다.

 

네트워크 관리자는 네트워크에 연결된 각 장치에 IP 주소를 할당합니다. 이러한 할당은 네트워크 프랙티스 및 소프트웨어 기능에 따라 정적(고정 또는 영속적) 또는 동적인 것으로 할 수 있습니다.

 

IP 주소 기능

IP 주소는 두 가지 주요 기능을 제공합니다. 즉, 호스트를 식별하고 구체적으로는 네트워크 인터페이스를 식별하며 네트워크 내 호스트 위치를 지정하여 해당 호스트에 대한 경로를 확립하는 기능을 제공합니다. 그 역할은 다음과 같이 특징지어집니다. '이름은 우리가 찾는 것을 나타내고, 주소는 그 장소를 나타냅니다. 경로는 거기에 가는 방법을 나타냅니다.' 각 IP 패킷의 헤더에는 송신측 호스트의 IP 주소와 행선지 호스트의 IP 주소가 포함됩니다.

IP 주소 할당

IP 주소는 네트워크 가입 시 동적으로 호스트에 할당되거나 호스트의 하드웨어 또는 소프트웨어 설정에 의해 영구적으로 할당됩니다. 영속적인 설정은 정적 IP 주소를 사용한다고도 합니다. 대조적으로 컴퓨터가 재부팅할 때마다 IP 주소가 할당되는 경우 이를 동적 IP 주소를 사용하는 것이라고 합니다.

 

다이내믹 IP 주소는, Dynamic Host Configuration Protocol(DHCP)을 사용해 네트워크에 의해서 할당됩니다. DHCP는 주소를 할당하는 데 가장 자주 사용되는 기술입니다. 이를 통해 네트워크상의 각 디바이스에 특정 정적 주소를 할당하는 관리상의 부담이 가능합니다. 또한 장치의 일부만 특정 시간에 온라인으로 되어 있는 경우 네트워크상의 제한된 주소 공간을 공유할 수 있습니다. 일반적으로 다이내믹 IP 설정은 현재 데스크톱 운영 체제에서는 기본적으로 활성화되어 있습니다.

 

DHCP에 할당된 주소는 리스와 관련되어 있으며 일반적으로 유효 기간이 있습니다. 유효기간이 만료되기 전에 호스트에 의해 임대가 갱신되지 않는 경우 주소가 다른 장치에 할당될 수 있습니다. 일부 DHCP 구현에서는 호스트가 네트워크에 참여할 때마다 호스트의 MAC 주소를 기반으로 동일한 IP 주소를 재할당하려고 합니다. 네트워크 관리자는 MAC 주소를 기반으로 특정 IP 주소를 할당함으로써 DHCP를 설정할 수 있습니다.

 

IP 주소를 동적으로 할당하기 위해 사용되는 기술은 DHCP뿐만이 아닙니다. Bootstrap Protocol은 DHCP와 같은 프로토콜이며 DHCP의 전신입니다. 다이얼 업 및 일부 광대역 네트워크에서는 포인트 투 포인트 프로토콜의 다이내믹 주소 기능이 사용됩니다.

 

라우터나 메일 서버와 같은 네트워크 인프라에 사용되는 컴퓨터나 기기는 일반적으로 정적 주소로 설정됩니다. 정적 주소 또는 고정 주소 설정이 없거나 설정에 실패한 경우 운영 체제는 상태 비저장 주소 자동 설정을 사용하여 링크 로컬 주소를 호스트에 할당할 수 있습니다.

 

고정 동적 IP 주소

고정이란 동적으로 할당된 IP 주소를 나타내기 위해 사용되는 비공식 용어로 거의 변경되지 않습니다. 예를 들어 IPv4 주소는 일반적으로 DHCP를 통해 할당됩니다.DHCP 서비스에서는 클라이언트가 할당을 요구할 때마다 동일한 주소를 할당할 가능성을 최대한 높이는 규칙을 사용할 수 있습니다.

 

IPv6 에서는, 프리픽스 위임을 동일하게 처리하고, 변경을 가능한 한 드물게 실시할 수 있습니다. 일반적인 홈 또는 스몰 오피스 셋업에서는 Internet Service Provider(ISP; 인터넷 서비스 공급자)에 표시되는 디바이스는 하나뿐입니다.ISP는 가능한 한 안정된 설정(스틱성등)을 제공하려고 하는 경우가 있습니다.

 

홈 또는 비즈니스 로컬 네트워크에서는 로컬 DHCP 서버가 스틱 IPv4 설정을 제공하도록 설계되어 있는 경우가 있습니다.또, ISP는 스틱 IPv6 프리픽스 위임을 제공하고, 클라이언트에 스틱 IPv6 주소를 사용하는 옵션을 제공할 수도 있습니다. 고정 설정은 안정성을 보장하지 않지만 정적 설정은 무기한 사용되며 의도적으로 변경될 뿐입니다.

주소 자동 설정

주소 블록 169.254.0.0/16 은, IPv4 네트워크용의 링크 로컬 어드레싱을 특별히 사용하기 위해서 정의되어 있습니다. IPv6 에서는, 스태틱 주소 또는 다이내믹 주소를 사용하는 모든 인터페이스도, 블록 fe80:/10 로 링크 로컬 주소를 자동적으로 수신합니다. 이러한 주소는 로컬 네트워크 세그먼트나 포인트 투 포인트 접속 등 호스트가 연결되어 있는 링크 상에서만 유효합니다. 이러한 주소는 라우팅이 불가능하며, 개인 주소와 마찬가지로 인터넷을 통과하는 패킷의 송신원 또는 수신처에는 할 수 없습니다.

충돌

IP 주소 충돌은 동일한 로컬 물리적 또는 무선 네트워크에 있는 두 장치가 동일한 IP 주소를 가지고 있다고 주장할 때 발생합니다. 일반적으로 주소가 두 번째로 할당되면 한쪽 또는 양쪽 장치의 IP 기능이 정지됩니다. 최신 운영 체제의 대부분은 IP 주소 충돌을 관리자에게 알립니다. IP 주소가 여러 사용자 및 다른 시스템에 의해 할당되어 있는 경우, 그 중 하나가 실패할 수 있습니다. 충돌과 관련된 디바이스 중 하나가 LAN 상의 모든 디바이스의 LAN을 초과하는 디폴트 게이트웨이 액세스인 경우 모든 디바이스에 장애가 발생할 수 있습니다.