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서브넷, 서브넷마스크(+ CIDR), 서브넷팅
서브넷, 서브넷마스크와 CIDR, 서브넷팅의 개념을 알아보자!
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서브넷
서브넷은 IP 주소에서 네트워크 영역을 부분적으로 나눈 부분 네트워크, 부분망을 말합니다. 원본 네트워크를 여러 개의 네트워크로 분리하여 서브넷으로 만드는 과정을 서브넷팅이라 하고, 네트워크 ID와 호스트 ID를 분리하는 서브넷 마스크를 통해 이루어집니다.
서브넷의 탄생 배경
IP 주소에서 128비트 체계의 IPv6가 나오기 전에 32비트 체계의 IPv4가 나왔습니다. IPv4는 초기에 클래스를 나누어서 IP 주소를 할당하는 방식이었으나, 매우 비효율적이었습니다.
예를 들어, 어떤 회사에서 클래스 B를 할당해서 65,534개의 IP 주소를 쓸 수 있게 되었습니다. 그러나 이 회사가 IP 주소를 다 쓰지 않고 10,000개의 IP만 사용한다면 55,534개의 IP 주소는 쓰이지 않고 낭비됩니다.
그래서 클래스 단위로 IP, 즉 네트워크를 분류하는 것은 비효율적이라는 결론이 나오고, 좀 더 적절한 단위로 네트워크를 분할해야할 필요성이 생겨 서브넷이 탄생하게 되었습니다.
클래스와 기본 서브넷 마스크
최종 사용자가 이용하지 않는 D, E 클래스를 제외하고 A, B, C 클래스의 서브넷 마스크를 구해봅시다.
- A 클래스 : A 클래스는 IPv4의 첫 3자리가 0 ~ 127로 이진수로 표현했을 때 모두 맨 앞자리가 0이 됩니다. 기본 서브넷 마스크는 255.0.0.0 입니다.
- B 클래스 : B 클래스의 첫 3자리는 128 ~ 191로 이진수일 때 모두 앞에 '10'이 붙습니다. 기본 서브넷 마스크는 255.255.0.0 입니다.
- C 클래스 : C 클래스의 첫 3자리는 192 ~ 223으로 이진수일 때 모두 앞에 '110'이 붙습니다. 기본 서브넷 마스크는 255.255.255.0 입니다.
여기서 IP 주소를 서브넷 마스크로 AND 연산(두 개의 비트가 모두 1일 때 1, 나머지는 0)을 하면 네트워크 ID가 나오게 됩니다. 나머지 부분의 IP 주소는 호스트 ID가 됩니다.
서브넷팅에서 효율적인 네트워크 사용을 위해 꼭 필요한 것이 서브넷 마스크입니다.
CIDR
CIDR은 'Classless Inter-Domain Routing'의 줄임말로 '클래스 없는 도메인 간 라우팅 기법'이라는 뜻입니다. 기존의 IP 주소 할당 방식인 네트워크 클래스 방식을 대체하여 여러 네트워크 영역으로 나누는 거나 합치는 것이 더 유연합니다. 서브넷을 쪼개는 서브넷팅은 CIDR에 속하고 여기선 안 다루지만 서브넷을 합치는 슈퍼네팅 또한 CIDR에 속합니다.
CIDR 표기 방식은 IP 주소와 서브넷 마스크의 비트 수를 '/' 로 구분한 것입니다. 예를 들어, A클래스의 기본 서브넷 마스크를 이진수로 표현하면 11111111 . 0 . 0 . 0 이고 왼쪽부터 1의 개수는 8개여서 8 bit입니다. 따라서 A 클래스인 IP 주소 뒤에 '/8' 을 붙여야 합니다.
CIDR 블록은 같은 네트워크로 묶은 IP 주소들의 그룹을 말하며 서브넷과 같은 개념입니다.
서브넷팅의 과정
서브넷팅은 '원본 네트워크를 여러 개의 네트워크로 분리하여 서브넷으로 만드는 과정' 이라고 했습니다. 여러 개의 네트워크로 분리하려면 기본 서브넷 마스크의 비트 수를 증가시켜야 합니다. 다음 예시를 보겠습니다.
여기 200.100.10.0/24 가 있습니다. 이진수로 표현하여
기본 서브넷 마스크는 11001000 . 01100100 . 00001010 . 00000000 이고,
네트워크 ID는 11001000 . 01100100 . 00001010 이며,
호스트 ID는 00000000 입니다.
여기서 서브넷 마스크의 비트 수를 24에서 25로 변경하면 어떻게 될까요?
그러면 호스트 ID의 최상위 비트인 0도 네트워크 ID로 넘어가게 되면서 할당 가능한 네트워크 수가 2배로 늘어나게 됩니다. 왜냐하면 넘어온 비트가 0일 때와 1일 때로 네트워크가 나누어지기 때문입니다. 반대로 호스트 ID에서 비트 하나가 사라졌기 때문에 할당 가능한 호스트 수는 2배로 감소하게 되는 것이죠.
다른 예시로 서브넷 마스크 비트 수를 24에서 26으로 변경하면 최상위 비트 2개가 넘어가게 되며 할당 가능한 네트워크 수는 4배로 늘어나겠습니다. 또, 할당 가능한 호스트 수는 4배로 감소하게 되는 것입니다.
출처
https://hyoje420.tistory.com/32
https://engkimbs.tistory.com/622
https://inpa.tistory.com/entry/WEB-🌐-CIDR-이-무얼-말하는거야-⇛-개념-정리-계산법
https://code-lab1.tistory.com/34
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