IP의 비연결형 전달과 라우팅

핵심 정리

IP는 TCP/IP 체계에서 호스트 사이로 데이터를 실어 나르는 프로토콜이며, 각 데이터그램은 목적지 주소를 기준으로 다음 지점을 골라 넘겨진다. IP는 목적지 주소로 라우팅을 수행하는 인터넷(네트워크) 계층 프로토콜이다.

IP의 핵심 성질은 비연결형이라는 점이다. IP는 비연결형 프로토콜이다. 비연결형은 데이터를 보내기 전에 연결을 먼저 세우지 않고 데이터그램을 독립적으로 전달하는 방식이다. 연결 설정 절차가 없으므로 처리가 단순하다는 효과가 있다.

IP는 데이터그램이 목적지에 도달하는 것을 보장하지 않는다. 따라서 전달 확인, 순서 맞추기, 재전송 같은 일은 IP 위에서 동작하는 상위 계층 프로토콜이 맡는다. 이 점이 IP의 도달 보장 없음이라는 한계다.

라우팅은 목적지 주소를 기준으로 패킷이 지나갈 경로를 고르는 과정이다. 그 경로 정보는 라우팅 테이블에 기록되며, 테이블은 네트워크 관리자가 수동으로 유지하거나 라우팅 프로토콜을 통해 동적으로 갱신된다. 목적지가 어떤 항목에도 맞지 않으면 기본 경로로 전달된다. 기본 경로는 항목이 없는 목적지 주소를 처리하는 마지막 수단이다. 따라서 라우팅은 주소를 바탕으로 전달 방향을 정하는 일이지, 데이터그램의 도달을 약속하는 기능은 아니다.

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IP의 계층 위치와 역할 분담

TCP/IP 체계에서 IP는 인터넷 계층에 있고, 그 위의 전송 계층은 프로세스와 프로세스 사이의 전달을 맡는다. 두 계층을 나란히 놓으면 IP는 호스트까지 가는 경로 선택과 전달을 책임지고, 신뢰성을 높이는 전송 제어는 상위 계층이 담당하는 구조다. 아래 표는 이 역할 분담을 정리한 것이다.

비연결형 전달과 도달 보장

비연결형의 반대는 연결형이다. 연결형은 송수신 측이 먼저 연결을 설정하고 그 위에서 데이터를 주고받으므로, 순서와 도달 확인을 연결 단위로 관리하기 쉽다. 비연결형인 IP에서는 데이터그램마다 경로가 달라질 수 있고 도착 순서가 바뀔 수 있으며, 일부가 사라져도 IP 자체는 이를 되살리지 않는다. 그래서 신뢰성이 필요한 통신은 상위 계층의 확인과 재전송 절차를 함께 설계한다. 두 방식을 나란히 보면 다음과 같다.