IPv4

인터넷 프로토콜 버전 4(IPv4)는 인터넷의 천문학적 성장과 글로벌 커뮤니케이션의 발전을 이끈 원동력이었습니다. 인터넷 프로토콜(IP)의 네 번째 버전인 IPv4는 대부분의 네트워크 통신에서 중추적인 역할을 합니다. 이 문서에서는 IPv4의 기본적인 측면, 구조, 기능 및 한계, 그리고 최신 IPv6와의 공존에 대해 살펴봅니다.

IPv4란 무엇인가요?

IPv4는 인터넷의 핵심 프로토콜로, 디바이스가 네트워크를 통해 연결하고 통신할 수 있도록 하는 주요 기술입니다. 기본적으로 장치가 인터넷의 다른 장치와 데이터를 주고받을 수 있게 해주는 기술입니다.

IPv4는 네트워크를 통해 데이터를 주고받는 방식을 정의하는 일련의 규칙입니다. 패킷의 주소 지정, 라우팅, 조각화를 담당하며 최적의 전송 모델에 따라 작동합니다.

IPv4 주소 지정

IPv4의 핵심 개념 중 하나는 주소 지정입니다. IPv4 네트워크의 모든 디바이스에는 네트워크에서 디바이스를 식별하는 데 사용되는 고유한 IP 주소가 있습니다. IPv4 주소 지정에 대해 알아야 할 사항은 다음과 같습니다:

• 구조: IPv4 주소는 32비트로 구성되며, 일반적으로 마침표로 구분된 10진수 4세트(예: 192.168.1.1)로 표시됩니다. 각 세트는 8비트(8옥텟)를 나타내며 0에서 255까지의 값을 갖습니다.
• 수업: IPv4 주소는 주소의 첫 번째 옥텟을 기준으로 5개의 클래스(A, B, C, D, E)로 나뉩니다. 클래스 A, B, C는 유니캐스트 주소에 사용되며, 클래스 D는 멀티캐스트 주소에 사용되며, 클래스 E는 향후 또는 실험적 목적으로 예약되어 있습니다.
• 공개 및 비공개 주소: 모든 IPv4 주소에 인터넷을 통해 액세스할 수 있는 것은 아닙니다. 특정 주소 범위는 사설 네트워크용으로 예약되어 있으므로 로컬 네트워킹에는 사용할 수 있지만 공용 인터넷에서는 라우팅할 수 없습니다.

IPv4 패킷 구조

IPv4 통신은 네트워크를 통해 전송되는 데이터 덩어리인 패킷을 중심으로 구축됩니다. IPv4 패킷에는 헤더와 페이로드가 포함됩니다. 헤더에는 패킷의 목적지, 라우팅 옵션 등에 대한 정보가 포함되며 페이로드에는 전송되는 실제 데이터가 포함됩니다.

IPv4 및 NAT

NAT(네트워크 주소 변환)는 IPv4 네트워킹의 중요한 측면입니다. NAT를 사용하면 사설 네트워크의 여러 디바이스가 하나의 공용 IP 주소를 공유할 수 있습니다. 이는 주로 공용 IPv4 주소의 희소성을 고려하여 이를 보존하는 데 사용됩니다.

IPv4의 한계와 IPv6의 도래

IPv4의 가장 두드러진 한계는 주소 공간의 고갈입니다. 최대 약 43억 개의 주소가 있는 IPv4는 향후 증가는 말할 것도 없고 현재 인터넷에 연결된 모든 디바이스를 감당하기에 주소가 충분하지 않습니다.

이러한 주소 고갈로 인해 훨씬 더 넓은 주소 공간을 제공하는 인터넷 프로토콜 버전 6(IPv6)이 개발되었습니다. 그러나 IPv6로의 전환은 더디게 진행되었으며, 인터넷 인프라에 깊숙이 통합되어 있는 IPv4는 여전히 널리 사용되고 있습니다.

결론

IPv6의 등장에도 불구하고 IPv4는 인터넷 통신 영역의 기본 프로토콜로 남아 있습니다. 이 프로토콜의 지속적인 중요성은 40년 이상 인터넷의 확장을 뒷받침해 온 디자인과 기능에 대한 증거입니다. 그러나 인터넷의 지속적인 성장과 사물 인터넷(IoT) 디바이스의 증가로 인해 IPv6로의 전환은 점점 더 필수적인 요소가 될 것입니다.