[Network] 인터넷 프로토콜(IP)

인터넷 프로토콜(IP)란?
- 네트워크층에서 TCP/IP 프로토콜이 사용하는 전송 메커니즘
- 신뢰성이 없고 최선의 노력 전달 서비스 제공
- 데이터그램 방법을 사용하는 패킷 교환망을 위해 설계된 연결형 프로토콜

[연결형 / 비연결형] 프로토콜

연결형 서비스(프로토콜)는 [ 연결 확립 / 데이터 전달 / 연결 해제 ]의 3단계가 존재.

3way handshake : 연결 확립을 하는 과정.
이 과정이 존재하면 연결형으로 볼 수 있음. (연결 확립 과정이 존재하면 연결형)

연결 승인 : A가 SYN를 보내면 B에게서 ACK(승인, 허가)가 돌아옴.
연결 응답 : A가 보낸 SYN에 대한 B의 ACK와 B의 SYN가 동시에 돌아옴.
연결 미승인 : SYN를 보내면 NAK(미승인)가 돌아옴.

물리 계층에서의 데이터 전송 최소 단위 : 비트(Bit)
데이터링크에서의 데이터 전송 최소 단위 : 프레임(Frame)

프레임의 최대 크기 : 1,518 (1,500 + 헤더 크기 18)

IP 데이터그램도 프레임처럼 크기가 정해져 있음.

IP 데이터그램 헤더 크기 : 최소 20바이트 최대 60바이트

[IP 데이터그램 헤더]

VER 4bits	HLEN 4bits		Service type 8bits	Total length 16bits
Identification 16bits				Flags 3bits	Fragmentation offset 13bits
Time to live 8bits		Protocol 8bits		Header checksum 16bits
Destination IP Address
Source IP Address
Options + padding (0 ~ 40 bytes까지)

VER : version, 버전
HLEN : header length, 헤더의 길이를 나타내줌
Service type : 과거에는 TOS(Type of service)라고 부름. 특수한 상황에 순서를 정해줌
Identification : 식별자, 각각의 데이터그램에 번호를 부여
Flag : Flag의 종류는 3개(3bits), 단편화를 위해 사용
Time to live : TTL, 유효기간. 타임스탬프의 기능.

위 표에서의 2번째 행은 모두 "단편화"와 관련 있음.

플래그 필드 :

D

M

첫 번째 필드는 사용 X
(D : Do not flagment, 이 값이 1이면 데이터그램을 단편화해서는 안 됨.)
(M : More flagments, 이 값이 1이면 데이터그램은 마지막 단편이 아님. 밑으로 더 있음.)

*** 최대 전달 단위(MTU; Maxmum Transfer Unit) ***
- (이 MTU 때문에 단편화가 생김)
- 프레임의 형식에 정의된 필드 중의 하나
- 데이터그램이 프레임 속에 캡슐화될 때 데이터그램의 크기는 이 최대 크기보다 작아야 함.

- 이더넷의 MTU는 1,500
- 이더넷의 MTU가 1,500이기 때문에 프레임 최대 크기는 1518이다.( MTU 1500 + 헤더 18 )