IP(인터넷 프로토콜)는 OSI 모델의 네트워크 레이어 프로토콜로, IP 패킷과 관련해 다음을 지정하는 데 사용됩니다.

• 패킷의 주소 지정 방법

• 패킷의 최대 크기

• IP 네트워크에서 패킷을 전송하는 데 사용되는 라우팅 정보

IP는 패킷 내부의 애플리케이션 데이터 구조를 정의하지는 않지만, TCP, UDP 또는 ICMP와 같은 캡슐화된 전송 프로토콜을 식별하는 프로토콜 필드를 헤더에 포함합니다.

IP 패킷은 실제 편지에 비유할 수 있습니다. 예를 들어, 친구에게 편지를 보내려면 편지를 봉투에 넣고 편지가 올바른 사람에게 전달될 수 있도록 봉투에 주소를 지정합니다. 

IP 패킷은 헤더와 페이로드로 구성됩니다. 헤더에는 네트워크 디바이스에서 사용하는 라우팅 및 제어 정보가 포함되어 있으며 페이로드는 전송되는 실제 데이터를 전달합니다.

웹 사이트로 라우팅되는 IP 패킷에는 다음과 같은 요소가 포함됩니다.

• 웹 요청 및 응답 메시지

• VoIP(Voice over Internet Protocol)

• 실시간 스트리밍

• 이메일 메시지

• DNS(도메인 네임 시스템) 요청 및 응답 메시지

위의 모든 요소가 애플리케이션 레이어 프로토콜이지만 IP는 네트워크 레이어입니다.

웹 프로토콜 HTTP의 보안 버전인 HTTPS 관련 용어집 페이지에서는 HTTPS 프로토콜의 요청-응답 흐름을 통해 클라이언트(브라우저)와 웹 서버 간에 정보가 전송되는 방식을 설명했습니다. IP 패킷은 HTTPS 흐름의 2단계와 3단계에서 등장합니다.

HTTPS의 전체 요청 및 응답 흐름을 따라 이동해봅니다.

HTTPS 흐름의 2단계

HTTPS 요청 및 응답 흐름의 2단계부터 다음 프로세스가 수행됩니다.

브라우저가 웹 서버로 요청을 보냅니다. 이 요청은 먼저 암호화되고 IP 패킷이 생성된 후 암호화된 메시지가 IP 패킷에 저장됩니다.

패킷은 네트워크를 통해 전송되기 전에 전송 및 수신 디바이스의 MAC 주소를 포함하고 적절한 네트워크 인터페이스를 식별하는 링크 레이어 프레임(종종 이더넷 프레임)에 캡슐화됩니다.

이 패킷은 대상(웹 서버)으로 전송됩니다.

HTTPS 흐름의 3단계

클라이언트의 IP 패킷이 웹 서버에 도달하면 포함된 메시지를 해독하고 읽습니다. 응답 메시지가 생성 및 암호화된 후에 IP 패킷에 배치되고 클라이언트로 반환됩니다.

 암호화된 응답이 너무 커서 하나의 패킷에 들어갈 수 없는 경우 작은 패킷으로 분할됩니다. TCP와 같은 프로토콜은 시퀀스 번호와 같은 식별자를 사용해 패킷을 추적해 데이터 누락 없이 올바른 순서로 패킷을 수신하도록 보장합니다.

IP 패킷은 헤더와 페이로드로 구성됩니다.

• 페이로드: 페이로드는 패킷 또는 패킷이 포함하는 실제 데이터(예: 텍스트, 이미지 등)를 말합니다. 친구에게 보내는 실제 편지와도 같습니다.

• 헤더: 헤더는 편지가 들어 있는 봉투에 해당합니다. 패킷 헤더 또는 IP 헤더는 패킷의 시작 부분에 있습니다. 여기에는 소스 및 대상 IP 주소와 패킷 길이, 프로토콜 식별자, TTL(Time to Live), 조각화 정보 등의 다른 필드가 포함됩니다.

헤더의 추가 필드에는 다음이 포함될 수 있습니다.

• TTL(Time To Live): 네트워크에서 패킷이 무기한 순환하는 것을 방지합니다.

• 특정 유형의 네트워크 트래픽에 우선순위를 지정하는 데 사용되는 서비스 유형(ToS) 필드입니다.

• 특정 애플리케이션의 대역폭과 지연 시간을 관리하는 데 도움이 되는 서비스 품질 지표.

IP 레이어의 무결성 검사는 IPv4 헤더 체크섬에 의해 처리됩니다. 이더넷과 같은 네트워크를 통해 전송될 때 IP 패킷은 링크 레이어에서 트레일러(예: CRC)를 포함할 수 있는 프레임에 캡슐화됩니다.

레이어 구성은 통신 프로토콜에서 핵심 개념입니다. 애플리케이션 엔드포인트는 애플리케이션 프로토콜과 통신하고 이를 이해합니다. 예를 들어 웹 브라우저와 서버는 HTTP 및 HTTPS를 사용해 통신하고, 이메일 리더와 서버는 이메일 전송 프로토콜(SMTP)을 사용해 통신합니다.

그러나 네트워크 프로토콜은 IP(인터넷 프로토콜)만 있습니다. 수천 개의 애플리케이션 레이어 프로토콜과 이더넷, Wi-Fi 및 셀룰러 같은 많은 링크 레이어 프로토콜이 이 단일 네트워크 프로토콜을 통해 통신합니다. 

OSI 모델에서 IP는 네트워크 레이어에서 작동하는 반면, TCP 및 UDP와 같은 프로토콜은 전송 레이어에서 작동해 패킷 전송과 안정성을 조정합니다.

이러한 레이어의 분리는 표준화된 IP 백본과 함께 혁신의 원동력이 되었습니다. 단일 네트워크 레이어를 사용하면 IP 위에 쉽게 레이어로 구성할 수 있는 애플리케이션을 빠르게 개발할 수 있습니다. 애플리케이션이 IP 패킷에 배치할 수 있는 메시지를 지원하면 인터넷에서도 작동하며 전체 시스템이 함께 작동합니다. 라우터와 같은 네트워크 요소는 변경할 필요가 없습니다.

WWW(월드 와이드 웹)도 이러한 혁신의 한 가지 예입니다. IP와 인터넷이 처음 만들어졌을 때 WWW는 존재하지 않았습니다. 팀 버너스 리는 이 레이어 분리를 통해 WWW를 구축했으며, 덕분에 요청 및 응답 메시지를 IP 패킷에 배치할 수 있었습니다. IP 또는 인터넷을 변경할 필요가 없습니다. 모든 것이 그대로 작동했습니다. 

사이버 보안에 관한 Akamai의 권위는 IP, HTTP, HTTPS 등의 프로토콜 작동 방식에 대한 깊은 이해를 바탕으로 구축되었습니다. 패킷은 인터넷을 통한 데이터 전송의 기본 단위이기 때문에 Akamai의 엣지 네트워크는 패킷 전송을 최적화하고, 네트워크 트래픽을 효율적으로 관리하고, 분산된 인프라 전반에서 패킷 손실을 줄이도록 설계되었습니다.

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