CIDR (Classless Inter-Domain Routing)
1. 등장배경
CIDR (Classless Inter-Domain Routing)는 1993년에 도입되었습니다. 그 이전에는 IP 주소가 클래스 기반(Classful) 방식으로 할당되었으며, 이는 네트워크 효율성을 떨어뜨리고 주소 자원의 낭비를 초래했습니다. IP 주소의 클래스는 A, B, C, D, E로 나뉘며, 각 클래스는 고정된 크기의 서브넷을 가졌습니다. 예를 들어, Class A는 8비트, Class B는 16비트, Class C는 24비트의 네트워크 부분을 할당하는 방식이었습니다.
이 방식은 주소 공간의 낭비를 유발하며, 특히 작은 네트워크에서 큰 주소 범위를 할당해야 하는 비효율적인 상황이 발생했습니다. CIDR은 이를 해결하기 위해 도입되었으며, IP 주소의 할당 방식을 유연하게 만들어 네트워크 자원의 낭비를 최소화하고, 라우팅 테이블을 보다 효율적으로 관리할 수 있게 되었습니다.
2. 목적
CIDR의 주요 목적은 IP 주소 자원의 낭비를 줄이고, 라우팅 테이블의 크기를 줄이며, 더 유연하고 효율적인 주소 할당을 제공하는 것입니다.
- 주소 자원의 효율적인 사용: IP 주소를 유동적으로 할당할 수 있어 주소의 낭비를 줄입니다.
- 라우팅 테이블의 크기 축소: CIDR을 사용하면 동일한 네트워크 대역에 대해 여러 개의 라우팅 항목을 하나로 합칠 수 있어, 인터넷 라우팅 테이블의 크기를 줄입니다.
- 보다 세밀한 서브넷 마스크 설정: 고정된 클래스 A, B, C에 구애받지 않고, 네트워크 크기를 유연하게 설정할 수 있습니다.
3. 역할
CIDR은 IP 주소를 네트워크와 호스트로 분리하는 데 사용되는 서브넷 마스크를 유동적으로 관리할 수 있게 해줍니다. 전통적인 클래스 기반 주소 지정 방식에서는 네트워크 주소의 길이가 고정되어 있어 유연성이 부족했지만, CIDR에서는 서브넷 마스크를 비트 단위로 지정하여 네트워크 크기를 조절할 수 있습니다. 이를 통해 보다 효율적인 주소 할당과 라우팅이 가능합니다.
4. 개념
CIDR의 핵심 개념은 IP 주소를 프리픽스(prefix)와 서브넷 마스크로 나누어 표시하는 것입니다. 이는 IP 주소 뒤에 슬래시(/) 기호와 함께 네트워크 부분의 비트 수를 표시하는 방식으로, 예를 들어 192.168.1.0/24와 같이 나타냅니다.
- IP 주소: 네트워크에서 특정 호스트를 식별하는 고유한 주소입니다.
- 서브넷 마스크: IP 주소 중 네트워크 부분을 결정하는 비트 수를 나타냅니다. 예를 들어
/24는 네트워크 부분이 24비트 길이를 가진다는 의미입니다.
CIDR은 서브넷 마스크가 비트 수로 표현되므로, 고정된 클래스에 구애받지 않고 주소 범위를 세밀하게 조정할 수 있습니다.
5. 구성요소
CIDR에서 중요한 구성 요소는 다음과 같습니다:
- IP 주소: 네트워크에 연결된 각 장치를 식별하는 고유한 주소입니다. IPv4 또는 IPv6 주소 형식일 수 있습니다.
- 서브넷 마스크: 네트워크 부분과 호스트 부분을 나누는 비트 길이를 정의합니다. CIDR에서는 서브넷 마스크를 숫자로 표현하며, 이는 네트워크의 크기(호스트 수)에 영향을 미칩니다.
- 프리픽스: IP 주소와 서브넷 마스크를 결합한 표현입니다. 예:
192.168.1.0/24
6. 시간순 작동 순서
CIDR은 라우팅 과정에서 IP 주소를 효율적으로 관리하는 데 사용됩니다. CIDR을 적용하는 과정은 다음과 같습니다:
- IP 주소 할당: 네트워크 관리자는 필요한 네트워크 크기를 계산하고 CIDR을 사용하여 적절한 크기의 네트워크 주소를 할당합니다.
- 주소 할당과 서브넷 마스크 지정: 할당된 IP 주소에 대해 서브넷 마스크를 설정합니다. 예를 들어,
/24는 네트워크 주소의 상위 24비트를 네트워크 부분으로 사용하고 나머지는 호스트 부분으로 사용합니다. - 라우터의 라우팅 테이블 업데이트: CIDR을 사용한 네트워크 주소가 라우터의 라우팅 테이블에 추가됩니다. CIDR을 적용하면 여러 개의 작은 네트워크가 하나의 대형 네트워크로 묶이기도 합니다.
- 데이터 전송: 데이터를 전송할 때, 라우터는 CIDR 표기법을 사용하여 정확한 네트워크 경로를 찾아서 데이터를 전송합니다.
7. 종류
CIDR의 종류는 주로 IP 주소 범위에 따라 분류할 수 있습니다:
- IPv4 CIDR: IPv4 주소에 CIDR을 적용한 방식입니다. 예를 들어,
192.168.0.0/16는 IPv4 주소 192.168.0.0부터 192.168.255.255까지의 범위를 포함합니다. - IPv6 CIDR: IPv6 주소에 CIDR을 적용한 방식입니다. 예를 들어,
2001:0db8:85a3::/64와 같이 표현됩니다.
8. 장단점
장점:
- 주소 자원의 효율성: 필요에 맞는 크기의 서브넷을 할당할 수 있어, 주소 낭비가 줄어듭니다.
- 라우팅 테이블 최적화: CIDR을 사용하면 여러 네트워크를 하나의 엔트리로 합칠 수 있어 라우팅 테이블이 간소화됩니다.
- 유연한 서브넷 마스크: 고정된 클래스 A, B, C의 제한 없이 서브넷을 유연하게 구성할 수 있습니다.
단점:
- 관리의 복잡성: CIDR을 사용할 때 주소를 잘못 계산하거나 관리하는 실수가 발생할 수 있습니다.
- 기존 시스템과의 호환성 문제: CIDR을 도입하기 전의 시스템이나 장비는 이를 지원하지 않을 수 있습니다.
9. 전망 & 개선점
CIDR은 주소 자원 관리를 효율적으로 하여 인터넷의 주소 공간을 최적화하는 데 중요한 역할을 했습니다. 특히 IPv6의 도입이 활성화되면서 CIDR은 더 넓은 주소 공간을 효과적으로 관리하는 데 필수적인 기술이 되었습니다. 향후 인터넷의 트래픽 증가에 따라 CIDR의 활용은 더욱 중요해질 것입니다.
개선점으로는 관리 및 자동화 툴을 통한 보다 직관적인 주소 할당 및 관리 방식이 필요할 수 있습니다. 또한 IPv6와 같은 더 넓은 주소 공간에 대한 관리가 더욱 중요해질 것입니다.
결론적으로, CIDR은 네트워크 주소 할당과 라우팅을 보다 효율적이고 유연하게 만들기 위해 도입된 중요한 기술로, 앞으로도 인터넷 네트워크의 확장과 효율성을 위해 지속적으로 개선될 것입니다.
