이 포스트에서는 사설 IP(내부 IP)와 공인 IP(외부 IP)에 대해서 알아보겠습니다.

일반적으로 가정에서 사용하는 경우 1개의 공인 IP 주소를 공유기가 할당받고 다수의 사설 IP를 공유기를 통해서 인터넷 사용을 하는 모든 기기(공유기, 컴퓨터, 노트북, 스마트폰, 태블릿, 스마트TV 등)에 각각 1개씩 할당함으로 연결된 기기들이 사설 IP로도 네트워크 통신과 인터넷을 연결 할 수 있게 됩니다.

공인 IP는 우리가 흔히 알고 있는 IPv4(0.0.0.0 – 255.255.255.255) 경우 실질적으로 사용 가능한 숫자는 약 37억 개며 이미 2011년에 최상위 기관에서 할당은 모두 끝났으며 기업들, 대학들, 연구소 및 국가기관 그리고 인터넷 회사(SKT, KT등)들이 많은 IP 블럭을 점유하고 있습니다. 인터넷을 사용하는 기기들은 꾸준히 증가하는데 우리가 여전히 IPv4를 사용할 수 있는 이유가 사설 IP가 있기 때문입니다.

이론적으로 인터넷을 사용하는 모든 기기는 한 개 이상의 IP를 가져야 하는데 모두 공인 IP로 할당을 한다면 2020년 시점에 이미 공급이 많이 부족해졌을 것이고 필수적으로 IPv6 만 사용하는 시스템으로 전환 되었을 겁니다. 일반적인 가정집, 중소기업, 커피숍 같은 작은 업체들은 일반적으로 하나의 인터넷 요금제만 사용해서 공유기로 통해서 컴퓨터, 태블릿, 스마트폰등이 연결해서 쓰는 방법을 사용하는데 이 방법이 바로 공유기를 통해 다수의 사설 IP를 이용하는 방법입니다.

공유기가 공인 IP를 사설 IP로 바꿔서 기기들을 연결하는 작업은 다음과 같이 진행됩니다.

  1. 인터넷 업체(SKT, KT등)에 인터넷을 신청합니다.
  2. 공유기가 오며 한 개의 공인 IP가 할당되는데 이 공유기가 해당 공인 IP를 연결된 기기(컴퓨터, 노트북, 스마트폰 등)에 사설 IP를 할당하는 작업을 합니다.
  3. 즉 공유기에 연결된 기기들은 내부적으로 그리고 기술적으로는 사설 IP를 사용하나 외부에서 보일 때는 공유기에 설정된 공인 IP로 보입니다.

말이 반복되지만 정리하자면 한 개의 공인 IP를 공유기를 통해 사설 IP를 사용해 많은 기기가 동시에 인터넷을 사용 할 수 있도록 해줍니다.

조금 더 풀어서 전화번호 개념으로 설명하면 기업들이나 기타 기관들이 부서별로 고유 대표 번호(공인 IP)를 쓰지 않고 내선 번호(사설 IP)를 활용하는 방법과 비슷합니다. 단 내선 번호는 일반적으로 외부의 사용자에게 공개가 되지만 사설 IP는 기본적으로는 외부에 공개되지 않습니다.

자신의 공인 IP를 표시하는 웹사이트에서 확인해보면 같은 공유기에 연결된 모든 기기는 같은 공인 IP가 표시됩니다. 4G나 5G를 통해서 연결된 스마트폰은 통신사에서 할당받은 다른 공인 IP가 표시됩니다.

이론적으로는 1개의 공인 IP로 약 1800만 개에 가까운 기기들이 사설 IP를 할당받고 인터넷을 사용 할 수 있으나 이는 어디까지나 이론이고 많은 대기업, 대학들, 연구소들, 국가 관련 기관들, 대형 통신사들은 약 65,000개의 공인 IP 블럭인 Class B 주소들을 1개 이상 소유하고 있습니다.

우리가 공유기 페이지 접속 등에서 흔히 볼 수 있는 192.168.xxx.xxx 대역의 IP주소가 대부분의 공유기에서 할당하는 사설 IP 대역입니다. 사설 IP 대역은 다음과 같습니다.

현재 국가별로 다르지만, IPv4가 고갈되어 가고 있고 이를 이미 예견해서 나온 기술이 IPv6 입니다. 총 약 43억 개 중 실질적으로 37억 개 정도만 사용 할 수 있는 IPv4와 비교해서 IPv6는 무려 2의 128승이자 3.4 x 10의38승인 340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456개의 IP 주소가 있습니다. 실질적으로 사용 가능한 IP 주소는 IPv4처럼 약간은 적겠지만 완전히 IPv6 체제로 전환한다면 사설 IP주소를 활용한다는 전제하에는 앞으로 한동안은 IP 주소 고갈을 염려하지 않아도 될 것으로 보입니다.