IP(IPv4) 프로토콜

IP프로토콜의 개요

 

1. 비연결형 프로토콜로 연결 상태를 유지하지 않기 때문에 패킷 전송 순서를 보장하지 않는다.

2. 비신뢰적 프로토콜로 신뢰성 있는 통신을 보장하지 않는다.

3. IP는 목적지 주소를 기반으로 라우팅을 담당하는 인터넷 계층의 대표 프로토콜이다. 

 

IP 프로토콜 구조

 

IP 프로토콜 구조

 

☞ IP 헤더는 기본 헤더 20byte와 옵션 헤더 최대 40byte로 이루어져 있다. 기본 헤더 중 단편화/재조합 관련 헤더 필드와 TTL 필드에 대해서는 그 의미와 동작 방식을 정확히 알아야 한다.

 

 

 

IP Header 구조

 

① VER (4 bits): IP의 버전 정보, 일반적으로 IPv4 사용

② HLEN (4 bits): 헤더 길이, 4 bytes 단위로 표현 

③ Differentiated Services (8 bits): 서비스 품질을 위한 용도

④ Total length (16 bits): 헤더부와 데이터부를 포함한 전체 IP Packet의 길이

 

⑤ Identification (16 bits): 단편화/ 재조합 관련 필드

        - 단편화 전 원본 IP 데이터그램을 식별하기 위한 ID

 

⑥ Flags (3 bits): 단편화/재조합 관련 필드

        - 첫 번째 비트: 사용안함 (예약)

        - 두 번째 비트: Don't fragment bit (1 설정시 패킷을 단편화 하지 말라는 의미)

        - 세 번째 비트: More fragments bit (1 설정시 재조합할 단편이 남아 있다는 의미)

 

⑦ Fragmentation offset (13 bits): 단편화/재조합 관련필드

        - IP의 특성상 원본 IP 데이터그램의 단편들이 순서대로 전송되는 것이 아니므로 이를 순서대로 조합하기 위한 현재 단편의 상대위치를 저장한 필드 

 

⑧ Time to live (8 bits): IP 패킷의 생존시간을 지정하는 필드

        - TTL을 설정하는 목적은 라우터/L3 스위치를 통해 패킷 라우팅을 하던 중 무한루핑이 발생하여 목적지에 도달할 수 없는 패킷이 무한히 생존하여 네트워크 대역만 차지하는 상태를 방지하기 위함이다.

 

⑨ Protocol (8 bits): 상위 프로토콜을 식별하기 위한 프로토콜 번호를 저장하는 필드

⑩ Header checksum (16 bits): 데이터부를 제외한 헤더 부분의 오류 검사값

⑪ Source IP address (32 bits): 출발지 IP주소

⑫ Destination IP address (32 bits): 목적지 IP주소

 

 

#무한 루핑 (looping)

 

라우팅 테이블 오류 또는 기타 사유에 의해 패킷이 목적지로 전달되지 못하고 장비(라우터/L3스위치)들 사이에서 무한히 순환하고 있는 상태를 말합니다.