IP 클래스 · 서브넷

IP란

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IP란 호스트(네트워크 + 컴퓨터)에 부여되는 고유한 주소이다.

 

IP는 IPv4와 IPv6가 존재하며 IPv6의 경우 네트워크 장비들의 수가 급증함에 따라 IPv4 주소체계의 주소 고갈을 해결하기 위해 개발되었다.

 

하지만 IPv6 장비로 모두 교체하는데에는 천문학적인 자금이 필요하기에 IPv4 주소체계를 계속 사용중이다.

 

IP는 일반적으로 192.168.111.223 과 같이 마침표로 구분된 4개의 숫자가 있고 10진수 형식으로 표현된다.

 

이를 2진수로 변환할 시 11000000.10101000.01101111.11011111(192.168.111.223) 처럼 1비트씩 32개 = 32 bit, 8 bit = 1 byte 이기에 4 byte로 표현된다 할 수 있다.

 

 

IP주소 구성

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IP는 네트워크 ID + 호스트 ID로 구성된다.

 

네트워크 ID는 IP에서 해당 호스트가 속해 있는 네트워크를 나타내는 ID 이다. 예를들면 주민등록번호 뒷자리의 구성 중 하나인 출생지역조번호와 비슷한 개념이다.

 

호스트 ID의 경우 호스트들을 개별적으로 관리하기 위해 사용하게 된 것이며 위 네트워크 ID를 공유하는 같은 네트워크 대역 안에서는 절대로 겹치지 않는 유일성을 보유하고 있어야 한다.

 

예를 들어 192.168.111.223이라는 IP 주소가 있을시:

11000000.10101000.01101111.11011111

네트워크 주소는 11000000.10101000.01101111 = 192.168.111

호스트 주소는 11011111 = 223 이 된다.

 

그리고 여기서 그 외 192.168.111로 시작하는 PC는 192.168.111.223과 같은 네트워크 대역에 속해 있다 말할 수 있다.

 

여기서 주의 할 점이 있다.

다음과 같이 사용할 수 있는 IP 주소 범위가 있다.

 

192.168.111.0 ~ 192.168.111.225 

 

여기서 첫번째 182.168.111.0 = 네트워크 자체를 가르킴

맨 마지막 192.168.111.255 = 브로드캐스트 주소

 

그렇기에 IP 주소 실 사용시 위 두 주소는 제외 후 실제로 사용한다.

 

또한 네트워크 주소와 브로드캐스트 주소의 특징으로 네트워크 주소는 항상 짝수로, 브로드캐스트 주소는 항상 홀수로 나온다는 특징을 가진다.

 

 

서브넷 · 서브넷 마스크 · 서브넷팅 

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서브넷(Subnet)

sub란 단어는 "아래, 밑에;뒤에;아래에서; 더 나누어진 결과로"를 의미한다.

그렇기에 영어 단어 뜻 그대로, 더 나누어진 결과 net, 즉 하나의 네트워크에서 더 나누어진 작은 네트워크를 의미한다.

 

서브넷팅(Subnetting)

Subnet에 ing가 붙은것에서 확인 할 수 있듯이 서브넷을 만들기 위해 네트워크를 분할하는 것을 서브넷팅이라 한다.

 

계산법:

만약 어느 기업에서 사용하는 IP주소가 192.168.111.0/24라면 총 256개의 주소가 할당된 것이다.

하지만 이 기업은 호스트의 갯수가 100개만 필요하다. 

이 경우 100개를 제외한 나머지 156개의 주소는 사용하지 않음으로 낭비가 된다.

 

그렇기에 이를 방지하기 위해 서브넷팅을 통해 256개의 주소를 절반으로 나누는 작업을 한다.

 

256/2 = 128

 

128개씩 두개로 나누기 위해 서브넷 구분 비트 라는 것을 지정해야 한다.

 

서브넷 구분비트는 항상 호스트 ID에서 왼쪽부터 결정 되어야 한다.

 

그렇기에 호스트 ID의 왼쪽을 서브넷 구분 비트로 지정하게 될 시 2진수 표현법에 맞게 0과 1로 구분지어지며, 범위가 아래와 같이 나눠지게 된다.

 

네트워크.네트워크.네트워크.00000000 ~ 네트워크.네트워크.네트워크.01111111(0 ~ 127)

네트워크.네트워크.네트워크.10000000 ~ 네트워크.네트워크.네트워크.11111111(128 ~ 255)

 

위와 같이 호스트 ID의 맨 왼쪽 비트가 0이냐 1이냐에 따라 서브넷이 두개로 갈리게 된다.

 

따라서 서브넷 구분비트(위의 경우 2^7승으로 128값) 기준으로 서브넷 주소 범위가 두개로 나누어진다.

 

서브넷 마스크(Subnet Mask)

IP 주소에서 네트워크 ID와 호스트 ID를 구분하기 위한 목적으로 만들어 졌으며 서브넷팅을 이 서브넷 마스크를 통하여 수행한다.

 

표현방식:

서브넷 마스크는 IP 주소와 같이 32 bit 2진수로 표현한다.

 

255.255.255.0

 

여기서 주의 할 점은 서브넷 마스크는 연속된 0과 1로 구성되어 있다.

즉 10101100.11001010.11110011.00000000과 같이 1 중간에 0이 들어오는 값은 가질 수 없다.

 

11111111.11111111.11111111.00000000과 같이 1이 연속되거나 아닌 형태만 가질 수 있다.

 

Prefix 표현방식:

위의 표현방식보다 더욱 간소화해 표현한 방식이다.

 

서브넷 마스크는 연속된 0과 1로 구성되어 있다는 점을 이용하여 1의 갯수의 수를 IP 주소/갯수 형식으로 써준다.

예를들어 192.168.111.223/24 라면 뒤의 /24가 서브넷 마스크를 표현한 것이며 32비트 중 앞에서부터 차례대로 1의 갯수가 24개라는 뜻이다.

 

/24 → 11111111.11111111.11111111.00000000 = 255.255.255.0

 

 

 

참고문헌:

1. https://inpa.tistory.com/entry/WEB-IP-%ED%81%B4%EB%9E%98%EC%8A%A4-%EC%84%9C%EB%B8%8C%EB%84%B7-%EB%A7%88%EC%8A%A4%ED%81%AC-%EC%84%9C%EB%B8%8C%EB%84%B7%ED%8C%85-%EC%B4%9D%EC%A0%95%EB%A6%AC

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