디지털 환경에서 숫자로 된 주소 표현 방식은 보통 사용자에게 까다로우므로 일반적으로 외우기 간단한 문자 형식의 이름을 추가로 이용한다. 주소와 이름은 일대일 관계가 성립되며, 이들을 연결하는 기능이 필수이다. 인터넷에서 일반 사용자는 문자로 된 이름을 이용하고, 인터넷 내부는 숫자로 된 주소를 사용하므로 둘 사이의 변환 기능이 필수이다. 대상을 유일하게 구분하는 구별자는 보통 네 가지 특징이 있다.
시스템을 설계할 때는 기능이나 목적과 함께 고유의 구분자를 주는 방법에 대해서도 우선하여 생각해야 한다. 보통 주소의 개념은 간단히 서로를 구별한다는 고유 목적을 넘어서 주소가 가리키는 대상의 특징을 표현할 수 있다. 사람들은 문자로 된 이름에 익숙하지만, 0과 1로 디지털화된 환경에서는 구분자를 숫자로 된 주소로 표현할 수밖에 없다.
주소의 표현
앞서 서론에서 대상을 구분하는 구별자는 네 가지로 나뉘는데 그 특징을 살펴보자
정보의 함축
- 구분자는 응용 환경에 필요한 다양한 정보를 포함하는 경우가 많다. 예시를 들면, 주민 번호는 생년월일, 성별 등을 알 수 있는 숫자로 구성되어 있다. 집 주소도 광역시부터 시작해 지역을 소규모로 분할하는 구조로 되어 있어 집의 지리적인 위치를 간단하게 가늠할 수 있다. 이처럼 구분자는 응용 환경에 적절히 반응할 수 있는 부가 정보를 포함해야 한다.
편리성
- 시스템 설계 과정에서 주어지는 구분자는 시스템의 내부 처리 구조를 효율적으로 운용할 수 있도록 해주어야 한다. 컴퓨터 시스템은 내부적으로 숫자에 기반해 처리되기 때문에 구분자의 체계도 숫자 위주이다. 또한 배치, 검색 등을 원활하게 수행하기 위해 평소 일반인이 의미를 이해할 수 없는 형식을 갖는다. 이처럼 시스템 내부 작동에 종속된 구분자의 주소 체계는 사용자가 간단히 이해하기 어려우므로 문자로 된 이름을 추가로 지원한다. 그러므로 숫자로 된 주소와 문자로 된 이름을 모두 가지므로 이를 매핑하는 기능이 필수이다.
유일성
- 구분자의 가장 중대한 역할은 대상을 서로 구별하여 지칭하는 것이다. 그러므로 서로 다른 대상이 같은 구분자를 갖지 않는 유일성을 보장해야 한다. 그러나 이론적으로 완전한 확장성을 전제로 하는 유일성을 보장하기는 불가능하다. 예시를 들면, 주민 번호에서 앞쪽 여섯 글자인 생년월일은 100년 이내에 출생한 사람들만 구별할 수 있다. 현재는 방편적으로 바로 뒤의 남녀 구분 자리를 이용하여 제한적인 확장성을 확보하고 있을 뿐이다.
확장성
- 시스템은 시간이 지나면서 사용자가 늘어나는 보편화 과정이 진행되므로 자연스럽게 규모가 확장된다. 그러므로 이용하는 구별자의 양도 늘어난다. 시스템의 최대 수용 규모를 예상하여 구분자의 최대 한계를 올바르게 설정하지 않으면, 표현할 수 있는 공간의 크기가 제한되어 시스템의 확장성도 제한받게 된다. 합리적인 기준을 설정하여 확장의 정도를 예상하고, 또한 그 이후에 대한 고려도 함께 이루어져야 한다. 처음 인터넷을 설계했을 때 지금과 같은 규모로 인터넷을 사용하리라고는 예상하지 못했다. 그 결과 인터넷 구별자인 IP 주소의 고갈 문제에 직면해 있다.
주소와 이름
네트워크에는 여러 종류의 주소와 이름이 존재한다. 이는 각 계층의 기능을 담당하는 프로토콜마다 주소를 독립적으로 관리하기 때문이다. 예시를 들면, IP 프로토콜은 호스트를 구별하기 위하여 IP 주소를 이용하며, 데이터 링크 계층에서는 LAN 카드별로 MAC 주소를 따로 지원한다. 전송 계층을 실행하는 TCP에서는 호스트에서 실행되는 네트워크 프로세스마다 별도의 포트 주소를 할당하고 관리한다.
네트워크의 규모가 크지 않아서 관리하는 시스템의 개수가 적은 경우에는 간편한 형식의 주소와 이름을 이용할 수 있으므로 이를 관리하는 시스템도 크게 까다롭지 않다. 그런데 관리 대상이 많아지면 주소와 이름의 공간이 커지고 이를 관리하는 시스템의 기능도 까다로워진다.
시스템을 지칭하는 구분자는 내부에서 처리되는 숫자 기반의 주소와 함께 사용자의 이해와 편리성을 도모하는 문자로 된 이름을 지원해야 한다. 보통 이용자는 내부 주소를 몰라도 이름만으로 시스템에 접근할 수 있어야 하며, 이름과 주소를 연결하는 수단은 시스템 내부적으로 처리되어야 한다.
IP 주소
보통 이용자는 이진수에 익숙하지 않고, 그 길이도 길어서 외우기 간단하지 않다. 그러므로 이를 4개의 십진수로 변환한 후 각각을 점으로 구분한 후 표기한다. 이와 같은 숫자로 된 주소조차 외우기 까다로우므로 문자로 된 도메인 이름을 이용한다.
IP 주소는 유일성을 보장하기 위해서 국제 표준화 기구가 전체 주소를 관리하고 나누어주기 때문에 중복 주소의 이용을 원천적으로 차단한다. IP 프로토콜이 처음 개발될 당시에는 현재처럼 폭넓게 사용되리라 예상하지 못했다. 그러므로 IP 주소로 표현할 수 있는 최대 주소 공간의 크기를 32비트로 제한함으로써 확장성에 많은 문제점이 야기되고 있다. 이를 해결하기 위하여 새로운 프로토콜인 IPv6에서는 주소 표현 공간을 128비트로 확장했다. 또한 현재의 IP 프로토콜은 IPv6과 구별하기 위해 IPv4로 표현한다.
IP 주소는 임의로 할당되는 것이 아니라, 특정 규칙에 따라 인접한 주소들을 그룹으로 묶어 관리한다. 그러므로 IP 주소는 네트워크 계층에서 진로를 결정할 때 중요한 기준이 된다. 인터넷에서 IP 주소는 패킷의 경로를 선택하는 데 중대한 역할을 한다
IP 주소는 네트워크 계층의 기능을 실행하는 IP 프로토콜이 호스트를 구별하기 위하여 이용하는 주소 체계이다. 임의의 호스트를 인터넷에 연결하려면 무조건 IP 주소를 할당받아야 한다. IP 주소는 32비트의 이진 숫자로 구성되는데, 보통 8비트씩 네 부분으로 나누어 십진수로 표현한다.
요약 및 결론
• 디지털 환경에선 숫자 주소 대신 사용자 편의를 위한 문자 이름을 함께 사용하며, 이 둘을 연결하는 기능이 필수다.
• 주소는 유일성, 확장성, 편리성, 정보 함축을 고려해 설계해야 하며, 특히 확장성 부족은 IP 주소 고갈 문제처럼 시스템 한계를 야기한다.
• 따라서 숫자 주소와 문자 이름을 매핑하는 시스템이 중요하다.