[5주차] IP: Internet Protocol

IP: Internet Protocol

IP datagram(패킷)의 포맷

✔ length

• 패킷의 길이

✔ time to live

• 라우터를 지날 때마다 1씩 감소하다 0이 되면 패킷이 사라진다
• 라우팅 테이블에 오류가 생겨서 루프가 도는 경우 방지

✔ upper layer

• 상위 레이어 (transport layer)의 전송 방식(tcp / udp)

✔ source/destination IP address

• 출발지/목적지의 IP주소
• IP에서 가장 중요한 필드!

✔ TCP의 헤더 20 bytes + IP의 헤더 20 bytes
✔ 패킷은 기본적으로 40바이트의 헤더를 가지고 데이터는 그 나머지이다.
✔ 그런데 상당수의 패킷은 40바이트밖에 되지 않는데 이는 ACK 패킷이다!

IP Address(IP v4)

✔ 32비트의 수
✔ 사람이 읽기 위해 8비트 단위로 끊어서 10진수로 표시
✔ Network Interface를 지칭하는 주소
✔ 여러 개의 네트워크 인터페이스를 가지면 ip주소도 여러개이다.(ex: router)

IP 주소 배정

무작위로 배정하게 된다면...?

✔ 무작위로 배정하면 라우팅 내부의 forwarding table의 크기가 너무 커진다!

계층적 구조 (Hierarchical Addressing)

✔ IP주소를 네트워크 아이디(prefix), 호스트 아이디로 구분하는 계층적 구조
✔ 앞부분: 네트워크 아이디 (prefix, subnet id...)
✔ 뒷부분: 네트워크에 속한 호스트 아이디

✔ 같은 네트워크에 속하는 호스트들은 같은 네트워크 아이디를 가지게 된다.
✔ forwarding table도 단순해지고 새로운 host를 추가해지는 것도 용이해진다.

Subnet Mask

✔ 기계가 처리하기 쉽게 prefix와 호스트 아이디를 구분해서 나타낸 체계

History of IP Addressing

Classful Addressing

✔ 과거에는 IP 주소를 클래스로 구분했음
✔ 클래스 배분의 문제(비효율, 불공평) 발생

Classless Inter-Domain Routing (CIDR)

✔ Classless -> 클래스 구분 없이 필요한만큼 유연하게 할당
✔ 네트워크 라우터 내부의 forwarding table 사이즈도 감소

Longest Prefix Match Forwarding

✔ Prefix 기반으로 가장 구체적으로(길게) 매칭되는 것
✔ router의 주요 업무

Subnets

✔ 같은 prefix를 가진 interface를 가진 device의 집합
✔ router를 거치지 않고 접근 가능한 호스트들의 집합

✔ 위 그림은 6개의 subnet을 가진다.