[네트워크] IP주소, 클래스, 서브넷마스크

hyelim·2023년 8월 22일

IP주소 네트워크 서브넷마스크

IP 주소

IP주소는 32 자리 이진수로 구성, 십진수로 표현, 옥테드당 ‘.’ 로 구분

옥테드란 하나의 십진수이자 8자리의 2진수

클래스

하나의 IP주소에서 네트워크 영역과 호스트 영역을 나누는 방법이자, 약속

하나의 네트워크에서 몇개의 호스트 IP까지 가질 수 있는가에 따라서 혹은 몇개의 네트워크 IP를 가질 수 있느냐에 따라서 클래스를 나눌 수 있다

A클래스, B클래스, C클래스, D클래스 E클래스가 존재하지만 보통 A, B, C 3개 정도만 알고있으면 충분하다고한다

D,E클래스는 멀티캐스트용, 연구용으로 사용된다고 한다

A 클래스

A클래스는 하나의 네트워크가 가질 수 있는 호스트 수가 제일 많은 클래스이다

IP주소를 32자리 2진수로 표현했을때, 맨 앞자리 수가 항상 0 인 경우가 A클래스이다

0xxx xxxx**. **xxxx xxxx. xxxx xxxx. xxxx xxxx 형태로 되어있다

A클래스의 IP 범위는 0000 0000. 0000 0000. 0000 0000. 0000 0000 ~ 0111 1111. 1111 1111. 1111 1111. 1111 1111 이며 십진수로 표현하면 0.0.0.0 ~ 127.255.255.255

여기서 옥테드의 첫글자는 네트워크, 나머지 31자리 수는 호스트를 의미한다

네트워크주소

가장 작은 네트워크 1.0.0.0

가장 큰 네트워크 126.0.0.0(0111 111 이라 127일 것 같지만 127은 제외되는게 약속이다)

0xxx xxxx 에서 x 가 가질 수 있는 범위가 네트워크 범위이다

정리하자면 IP 주소 중 1에서 126으로 시작하는 네트워크를 A 클래스라고 한다.

호스트주소

네트워크에 대해 알아봤으니 이제 호스트 주소에 대해서 알아보자

호스트가 가질 수 있는 갯수는 2^24-2 인데 ( -2 인 이유는 모두가 1인경우 브로드캐스트 주소로 사용하고 모두 0인경우엔 네트워크 주소로 사용하기 때문)

예를 들어 A 클래스로 13.0.0.0을 할당받았으면 13. 이 네트워크이고 0.0.0 이 호스트 부분이다. 13.0.0.0~13.255.255.255의 호스트 IP 주소를 가진다고 생각할 수 있지만 13.0.0.0은 네트워크 주소이고 13.255.255.255 는 브로드 캐스트 주소이기 때문에 2^24가 아닌 2^24-2개의 호스트 IP 를 가진다고 생각해야한다

B 클래스

IP주소를 32자리 2진수로 표현했을때, 맨 앞자리 수가 항상 10 인 경우가 B클래스이다

10xx xxxx. xxxx xxxx. xxxx xxxx. xxxx xxxx 형태로 되어있다

B클래스의 IP 범위는 1000 0000.0000 0000.0000 0000.0000 0000~ 1011 1111.1111 1111.1111 1111.1111 1111이며 십진수로 표현하면 128.0.0.0~191.255.255.255

네트워크주소

10xx xxxx. xxxx xxxx 에서 x들이 가질 수 있는 경우의 수가 네트워크 개수이며 (2^14)

호스트주소

호스트 주소 범위는 xxxx xxxx. xxxx xxxx 에서 x들의 경우의 수인 (2^16) - 2 개이다

마찬가지로 -2는 네트워크 주소와 브로드캐스트 주소 때문이다

C 클래스

IP주소를 32자리 2진수로 표현했을때, 110으로 시작하는 경우가 C 클래스이다

110x xxxx. xxxx xxxx. xxxx xxxx. xxxx xxxx 형태로 되어있다

C클래스의 IP 범위는 1100 0000.0000 0000.0000 0000.0000 0000~ 1101 1111.1111 1111.1111 1111.1111 1111이며 십진수로 표현하면 192.0.0.0 ~ 223.255.255.255

네트워크주소

110x xxxx. xxxx xxxx.xxxx xxxx 에서 x들이 가질 수 있는 경우의 수가 네트워크 개수이며 (2^21)

호스트주소

호스트 주소 범위는 xxxx xxxx 에서 x들이 가질 수 있는 경우의 수 (2^8 )-2 개이다

A/B/C 클래스 네트워크, 호스트 주소 정리

A 클래스 -> 네트워크.호스트.호스트.호스트
B 클래스 -> 네트워크.네트워크.호스트.호스트
C 클래스 -> 네트워크.네트워크.네트워크.호스트

클래스 기반 IP 주소의 단점

예를들어 A 클래스를 할당받았지만 1670만개를 다 사용하지 않는다면 낭비되는 IP 주소가 너무 많다

서브넷마스크

위처럼 호스트 수에 맞게 IP를 클래스별로 나누어 놓았지만 사용되지 않는 IP가 낭비되는 현상이 발생했다. 이러한 문제를 해결하기 위해 IP를 사용하는 네트워크 장치 수에 따라 효율적으로 사용할 수 있는 서브넷(Subnet) 개념이 등장했다

서브넷(Subnet) 이라는 것은 하나의 네트워크가 분할되어 나눠진 작은 네트워크이다. 서브넷을 만들기위해 네트워크를 분할하는 것을 서브네팅(Subnettin) 이라고 한다.
서브네팅을 하면 IP 할당 범위를 더 작은 단위로 쪼갤수 있게 된다.
그래서 만일 ip가 100개만 필요하다면 C클래스(256개)를 더 쪼개서 줄 수 있다.
그리고 이 서브네팅을 서브넷 마스크(Subnet Mask)를 통하여 계산되어 수행된다.

서브넷 마스크는 ip주소에서 네트워크 ID와 호스트 ID로 구분하기 위한 목적으로 만들어졌다

서브넷 마스크는 연속된 1과 연속된 0으로 구성

아래는 클래스와 비슷하게 IP를 쪼개는 디폴트 서브넷의 모습이다

IP 주소 클래스 범위에서 서브넷을 나누지 않고 사용하는 경우 적용되는 서브넷 마스크가 디폴트 서브넷 마스크라고 이해하면 된다. 아래의 그림의 형태이다

예를들어 102.4.31.57 주소에 서브넷 마스크가 255.255.255.0 이면
네트워크 주소는 102.4.31.0 이고 호스트 주소는 0.0.0.57이다

prefix 표현(CIDR 표기법)

위처럼 표현하는 서브넷 마스크를 prefix 로 표현함으로써 조금 더 간단하게 IP 주소를 구분할 수 있다. 기존에 IP 주소를 입력할 때 192.168.1.17 255.255.255.0 로 입력했던 것을 192.168.1.17/24로 간략히 줄일 수 있게 된다.

서브넷, 서브넷마스크, 서브네팅 용어 정리

서브넷은 IP 주소에서 네트워크 영역을 부분적으로 나눈 부분 네트워크
이러한 서브넷을 만들 때 사용되는 것이 바로 서브넷 마스크
즉, 서브넷 마스크는 IP 주소 체계의 Network ID와 Host ID를 분리하는 역할을 한다.
서브네팅은 서브넷 마스크를 이용해서 원본 네트워크를 여러 개의 네트워크로 분리하는 과정을 말한다