IPv4

[IPv4 Address]
- 총 32개의 Bit로 구성이 되어 있으며 8Bit로 1개의 옥텟을 표현한다
- IPv4의 경우 옥텟 4개로 구성이 되어있다. (옥탯의 구분자 :' . ')
- Bit 연산은 2진수로 진행(1-사용, 0-사용안함)
- LAN(근거리 통신망) : 케이블 연결, 같은 IP주소 대역대 사용
- Network-ID(소속)/ Host-ID(식별자) ex) 최(소속)/종운(식별자)
- 소속 = 내가 속한 Network의 주소, 식별자 = 해당 Network에서 나를 구분하는 주소

[IPv4 범위]
- 32bit = 2^32 = 약 43억개의 주소를 표현
- 0000 0000 . 0000 0000 . 0000 0000 . 0000 0000 [0.0.0.0]
- 1111 1111 . 1111 1111 . 1111 1111 . 1111 1111 [255.255.255.255]

[IPv4 classful 방식]
- 초기 IPv4의 경우 Classful 형식을 사용, 현재는 Classless 방식을 사용
- Class를 사용하는 이유는 Network를 나누어 주기 위해 사용
- 따로 명시하지 않아도 Net-ID와 Host-ID를 구분 할 수 있다
- 주소의 낭비가 발생하여 현재는 사용하지 않는 방식

A Class ?  ( 전체 IP주소 중 약 50%를 예약 ) : 규모가 큰 조직에게 할당
: 첫 번째 옥텟의 첫 번째 Bit의 값이 "0"으로 고정 ( 규칙 )
: 0000 0000 ~ 0111 1111 ( 0 ~ 127 )
: IP주소의 첫 번째 주소값이 0 ~ 127 사이라면, A Class에 속한 IP주소가 된다.

   Net-ID        Host-ID ( 2^24 = 16,777,216 )
|-----------|-----------------------------------|
[ 0xxx xxxx . xxxx xxxx . xxxx xxxx . xxxx xxxx ] 

: Net-ID의 경우 7 Bit 값이 변하는 수 ( 2^7 = 128 )
: 총 128개의 Network를 구성 할 수 있는 Class
: Host-ID의 경우 24Bit값이 변하는 수 ( 2^24 = 16,777,216 )
: 각 Network마다 16,777,216개의 IP주소를 부여할 수 있다.

[ IPv4 제외 주소 ]
- IPv4 주소체계에서 사용 용도가 미리 정의되어있는 예약 주소 값
- Host는 예약주소로 지정 된 IP주소를 공인 IP주소로 절대로 사용이 불가능하다.

A Class의 제외 주소
1. "0.x.x.x" : All Network 주소, 모든 IPv4주소를 포함한다라는 의미를 갖는다.
2. "127.x.x.x" : Loopback 주소 ( System 내부 통신에 사용되는 주소체계 )
3. "10.x.x.x" : A Class의 사설 IP주소 대역 ( 외부와 통신이 불가능한 주소체계 )

공인 IP : 외부 통신이 가능한 IP주소 체계 ( 외부 통신용 ), 중복 사용이 불가능 
사설 IP : 외부 통신이 불가능한 IP주소 체계 ( 내부 통신용 ), 서로 다른 네트워크에서 중복사용이 가능
NAT + 사설 IP 주소체계 : 효과적인 IP주소 사용이 가능하다.


B Class ? ( 전체 IP주소 중 약 25%를 예약 ) : 중간규모 조직에게 할당
: 첫 번째 옥텟의 첫 번째, 두 번째 Bit의 값이 "10"으로 고정 ( 규칙 )
: 1000 0000 ~ 1011 1111 ( 128 ~ 191 )
: IP주소의 첫 번째 주소값이 128 ~ 191 사이라면, B Class에 속한 IP주소가 된다.

          Net-ID         Host-ID ( 2^16 = 65,536 )
|-----------------------|-----------------------|
[ 10xx xxxx . xxxx xxxx . xxxx xxxx . xxxx xxxx ] 

: Net-ID의 경우 14Bit값이 변하는 수 ( 2^14 = 16,384 )
: 총 16,384개의 Network를 구성 할 수 있는 Class
: Host-ID의 경우 16Bit값이 변하는 수 ( 2^16 = 65,536 )
: 각 Network마다 65,536개의 IP주소를 부여할 수 있다.

B Class의 제외 주소
1. "169.254.x.x" : APIPA ( Automatic Private IP Addressing ) 
2. "172.16.x.x" : B Class의 사설 IP주소 대역 ( 외부와 통신이 불가능한 주소체계 )



C Class ? ( 전체 IP주소 중 약 12.5%를 예약 ) : 소규모 조직에게 할당
: 첫 번째 옥텟의 첫 번째, 두 번째, 세 번째 Bit의 값이 "110"으로 고정 ( 규칙 )
: 1100 0000 ~ 1101 1111 ( 192 ~ 223 )
: IP주소의 첫 번째 주소값이 192 ~ 223 사이라면, C Class에 속한 IP주소가 된다.

                Net-ID                      Host-ID ( 2^8 = 256 )
|-----------------------------------|-----------|
[ 110x xxxx . xxxx xxxx . xxxx xxxx . xxxx xxxx ] 

: Net-ID의 경우 21Bit값이 변하는 수 ( 2^21 = 2,097,152 )
: 총 2,097,152개의 Network를 구성 할 수 있는 Class
: Host-ID의 경우 8 Bit값이 변하는 수 ( 2^8 = 256 )
: 각 Network마다 256개의 IP주소를 부여할 수 있다.

C Class의 제외 주소
1. "192.168.x.x" : C Class의 사설 IP주소 대역 ( 외부와 통신이 불가능한 주소체계 )


D Class ? : Multicast 통신을 위한 주소 ( A Class ~ C Class : Unicast 통신 )
: 첫 번째 옥텟의 첫 번째, 두 번째, 세 번째, 네 번째 Bit의 값이 "1110"으로 고정 ( 규칙 )
: 1110 0000 ~ 1110 1111 ( 224 ~ 239 )
: IP주소의 첫 번째 주소값이 224 ~ 239 사이라면, D Class에 속한 IP주소가 된다.

E Class ? : 실험용으로 예약
: 255.255.255.255 Global Broadcast 주소를 제외 한 나머지는 사용되지 않음


[ Broadcast 종류 2가지 ]

1. Global Broadcast : 255.255.255.255
2. Direct Broadcast 
        > Network-ID(대표주소): 192.168.1.0 / Direct Broadcast: 192.168.1.255
        > Network-ID(대표주소): 10.10.0.0   / Direct Broadcast: 10.10.255.255

 

IP Header Format 정보

*IP Header Format
Version - IPv4, IPv6 정보
IHL - IPv4,IPv6의 길이
TOS - 일상생활에서의 불편함을 해소, 퀄리티 서비스
Total Length - 헤더랑 데이터까지 포함한 길이
단편화 - 3계층에서 2계층으로 1500Byte씩 쪼개서 포맷해서 보내는것
Fragment Offset- 단편화된 데이터의 순서를 정해주는 조립순서 번호
Identification - 식별 번호
IP Flags - D(단편화한 데이터를 조립할 능력이있는지 없는지)
                M(마지막 조각인지 아닌지)
TTL - 계속 데이터가 돌아다니지않게 수명을 정해 한계를 정해놓는것
Protocol - 상위계층에 Protocol 정보 표시
Checksum - 오류검출
Source Address - 출발지 IP
Destination Address - 목적지 IP
IP Option - IP의 옵션 표시