IP (Internet Protocol) — TCP·IP 스택 Internet(Network) 계층의 핵심 프로토콜. 소스로부터 목적지까지 패킷 전달을 담당하며, 전 세계 모든 컴퓨터·라우터를 고유한 IP 주소로 식별한다.
주요 특징
- 비연결 지향 (connectionless) — 연결 없이 패킷을 독립적으로 전송.
- 신뢰성 비보장 (unreliable) — 전달 확인·재전송 없음. 신뢰성 필요 시 TCP와 함께 사용.
- 주소 기반 라우팅 — 목적 IP를 참조해 라우터가 경로 결정 (한 Hop 통신은 Ethernet이 담당).
IPv4
- 32비트 주소 (4 Byte).
- 표기: 4개의 8비트 구간을 점으로 구분하여 0~255 10진수로 표기.
- 예:
111.11.150.1. - IoT 등의 등장으로 주소 부족 문제 발생 → IPv6 개발.
IPv6
- 128비트 주소 (16 Byte).
- 표기: 8개의 16비트 구간을
:로 구분하여 16진수로 표기.0은 생략 가능. - 예:
1050:0000:0000:0000:0005:0600:300c:326b. - 주소 수: .
- Base Header 40 Byte + Payload 최대 65,535 Byte.
- 확장 헤더(Extension Header) — IPv4는 옵션을 거의 미사용, IPv6는 Base Header + 필요 시 확장 헤더 추가로 최적화.
- 신규 옵션: Flow Label, Next Header, 보안 강화.
라우터
- 컴퓨터 네트워크 간 데이터 패킷을 전송하는 장치.
- 목적 IP를 참조하여 최적 경로를 찾고 다음 장치로 전달.
- 라우팅 테이블 및 다양한 라우팅 프로토콜 사용 — 사용자 개입 없음.
- 한 Hop 통신은 Ethernet이 수행하며, IP는 고정이고 MAC 주소만 갱신 (Encapsulation과 Decapsulation 참조).
관련 Network 계층 프로토콜
IP와 함께 Internet 계층에서 사용되는 프로토콜:
| 프로토콜 | 이름 | 역할 |
|---|---|---|
| ARP | Address Resolution Protocol | IP 주소 → MAC 주소 바인딩. Broadcast Request / Unicast Reply |
| RARP | Reverse Address Resolution Protocol | MAC 주소 → IP 주소 |
| ICMP | Internet Control Message Protocol | 통신 문제 진단. 대표 서비스 Ping |
| IGMP | Internet Group Management Protocol | 멀티캐스트 그룹 관리 |
ARP 동작
네트워크 상에서 IP 주소를 MAC 주소로 대응시키기 위한 프로토콜. 요청자가 Broadcast로 Request, 해당 IP 소유자가 Unicast로 Reply.
ICMP와 Ping
네트워크 장치에서 통신 문제를 진단하는 L3 프로토콜. Ping은 ICMP의 대표 서비스로 도달 가능성·왕복 시간 확인에 사용.
DNS (Domain Name Server)
main.naver.com같은 문자열 도메인을 IP 주소로 변환.- 실제 통신에는 IP 주소가 사용되며, 도메인 주소는 사람 편의용.