[IP 주소 이해]

인터넷 계층에서는 IP 주소를 사용한다. IP 주소는 어떤 원리이고 IP 주소를 기반으로 통신한다는 것은 무엇일까? 이에 대해 자세히 알아보겠다.

| ARP

인터넷에서 컴퓨터 간 통신은 IP 주소를 기반으로 통신한다고 말한다. 엄밀히 말하면 IP 주소에서 ARP를 통해 MAC 주소를 찾아내어 MAC를 기반으로 통신한다. 
ARP(Address Resolution Protocol) 는 IP 주소와 MAC 주소를 연결해주는 다리의 역할을 해준다. 
논리적 주소인 IP 주소를 물리적 주소인 MAC로 변환하기도 하고

물리적 주소인 MAC를 논리적 주소인 IP 주소로 변환해주기도 한다.

| 홉바이홉 통신

IP 주소를 통해 통신하는 과정을 홉바이홉 통신이라 한다. 홉(hop)은 건너뛰는 모습을 말한다.
통신망에서 패킷은 도착지로 전송되기까지 여러 서브네트워크 안에 있는 라우팅 테이블을 거친다. 
즉, 통신 장치에 있는 '라우팅 테이블'을 거치면서 다음 IP로 이동하는 '라우팅'의 과정을 거치며 패킷이 목적지까지 도달하는 통신을 말한다.

 * 라우팅 테이블: 목적지에 도달하기 위해 거쳐야 하는 다음 라우터의 정보를 담고 있다.

| IP 주소 체계

IP 주소는 IPv4 와 IPv6로 나뉜다.

IPv6 방식을 사용하는 추세로 가고 있지만, 현재 가장 많이 쓰이는 방식은 IPv4이다.

• IPv4: 32bit 를 8bit 단위로 구분하여 주소를 표현하는 방식 EX) 123.45.67.11
• IPv6: 64bit를 16bit 단위로 구분하여 주소를 표현하는 방식 EX) 2001:db4::f000:44:1234

DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)

IP 주소 및 기타 통신 매개변수를 자동으로 할당해주는 네트워크 관리 프로토콜.
우리가 쓰는 네트워크 장치나 게이트웨이 장치가 DHCP 기능이 있어 자동으로 IP주소를 할당해준다.

NAT (Network Address Translation)

패킷이 라우팅 장치를 통해 전송되는 동안 IP 주소 정보를 수정하여 다른 주소로 매핑하는 방법이다.
사설 IP를 공인 IP로 변환하거나 공인 IP를 사설 IP로 변환해주는 작업을 해준다.

NAT를 주로 쓰는 이유는 여러 호스트가 하나의 공인 IP를 통해 인터넷에 접속하기 위함이다.
예를 들어, 인터넷 회선 하나를 개통하고 이에 여러 PC를 연결하여 사용한다.
이러한 방법을 사용하면 내부 IP 주소와 외부에 노출되는 IP를 분리할 수 있어서 보안 측면에서 우수하다.
다만, 여러 명이 동시에 인터넷에 접속하게 되므로 속도가 느려질 수 있다는 단점이 있다.

| References

면접을 위한 CS 전공지식 노트