IP주소 & 서브넷,슈퍼넷 마스크

IP

˙네트워크를 통해 데이터를 전달하는 프로토콜

˙호스트의 인터넷 주소를 결정

˙IP주소는 32bit 길이를 가지며, networkID부분과 HostID부분으로 구성

˙현재 사용하는 IP주소는 IPv4로 8bit씩 4옥텟으로 32bit 구성

˙동일한 네트워크 상의 모든 호스트는 같은 네트워크ID를 가짐

˙IP주소 범위는 0.0.0.0 ~ 255.255.255.255

 

IP주소 클래스
클래스(CLASS)	범위	사설 네트워크
A	1.0.0.1~126.255.255.254	10.0.0.0~10.255.255.255
B	127.1.0.1~191.255.255.254	172.16.0.0~172.31.255.255
C	192.0.1.1~223.255.254.254	192.168.0.0~192.168.255.255
D	224.0.0.0~239.255.255.255
E	240.0.0.0~254.255.255.254

 

 

Class A

ID	Network 주소 = 7bit (id포함 8bit)								Host 주소 = 24bit
1	2	3	4	5	6	7	8		1	2	3	4	5	6	7	8		1	2	3	4	5	6	7	8		1	2	3	4	5	6	7	8
0	0	0	0	0	0	0	0		0	0	0	0	0	0	0	0		0	0	0	0	0	0	0	0		0	0	0	0	0	0	0	0
0	1	1	1	1	1	1	1		1	1	1	1	1	1	1	1		1	1	1	1	1	1	1	1		1	1	1	1	1	1	1	1

˙ 사용 가능 IP 주소 범위 : 1.0.0.0 ~ 126.255.255.255(0,127은 예약되어 있어서 사용불가능)

˙ 사용 가능한 최대 호스트 개수가 2의24승 - 2 즉, 16,777,214개

˙ 주로 국가나 대형 네트워크에서 사용

 

 

Class B

ID		Network 주소 = 14bit (id포함 16bit)																Host 주소 = 16bit
1	2	3	4	5	6	7	8		1	2	3	4	5	6	7	8		1	2	3	4	5	6	7	8		1	2	3	4	5	6	7	8
1	0	0	0	0	0	0	0		0	0	0	0	0	0	0	0		0	0	0	0	0	0	0	0		0	0	0	0	0	0	0	0
1	0	1	1	1	1	1	1		1	1	1	1	1	1	1	1		1	1	1	1	1	1	1	1		1	1	1	1	1	1	1	1

˙ 사용 가능 IP 주소 범위 : 128.0.0.0 ~ 191.255.255.255

˙ 사용 가능한 최대 호스트 개수가 2의16승 - 2 즉, 65,534개

˙ 중대형 네트워크에서 사용

 

 

Class C

ID			Network 주소 = 24bit																								Host 주소 = 8bit
1	2	3	4	5	6	7	8		1	2	3	4	5	6	7	8		1	2	3	4	5	6	7	8		1	2	3	4	5	6	7	8
1	1	0	0	0	0	0	0		0	0	0	0	0	0	0	0		0	0	0	0	0	0	0	0		0	0	0	0	0	0	0	0
1	1	0	1	1	1	1	1		1	1	1	1	1	1	1	1		1	1	1	1	1	1	1	1		1	1	1	1	1	1	1	1

˙ 사용 가능 IP 주소 범위 : 192.0.0.0 ~ 223.255.255.255

˙ 사용 가능한 최대 호스트 개수가 2의8승 - 2 즉, 254개

˙ 소형 네트워크에서 사용

 

Class D

ID				멀티캐스트 그룹
1	2	3	4	5	6	7	8		1	2	3	4	5	6	7	8		1	2	3	4	5	6	7	8		1	2	3	4	5	6	7	8
1	1	1	0	0	0	0	0		0	0	0	0	0	0	0	0		0	0	0	0	0	0	0	0		0	0	0	0	0	0	0	0
1	1	1	0	1	1	1	1		1	1	1	1	1	1	1	1		1	1	1	1	1	1	1	1		1	1	1	1	1	1	1	1

˙IP 시작비트 "1110", IP주소범위 - 224.0.0.0 ~ 239.255.255.255

˙IP 멀티캐스트 기능 수행을 위한 주소

˙멀티캐스트 - 네트워크 상에서 여러 노드가 수신할 수 있는 특정 송출번지를 지닌 패킷

˙패킷은 해당 주소가 대표로 하는 호스트나 네트워크 디바이스에만 수신

 

---

루프백 주소

되돌아갈 자리 즉, 서버 정상구축 여부, 네트웍 정상구동 여부 등 이러한 테스트환경의 목적으로 많이 사용되는 주소

 

˙루프백 주소 - 호스트 자신을 가리키는 주소로 127.0.0.0 ~ 127.255.255.255 번의 A클래스를 사용하며, 주로 네트워크 관련 프로그램이나 환경의 테스트를 위한 목적으로 사용

 

˙루프백 주소를 이용하면 가상 네트워크 인터페이스 환경을 구축

 

˙서버/클라이언트 프로그램을 만들었을 경우, 루프백 주소로 네트워크에 직접 연결하지 않은 상태에서 빠르게 프로그램의 테스트 및 디버깅을 할 수 있다.

 

˙네트워크와 상관없이 작동하기 때문에, 네트워크 카드가 없는 최악의 경우라 하더라도 필요한 테스트를 할 수 있다.

 

IPv6

˙IPv4의 주소 공간을 4배 확장한 것으로 128비트 체계의 16진수로 표기하며, 4개의 16진수를 콜론(:)으로 구분

˙IPv4에서는 옵션 필드의 구성이 제한적인데 비해 IPv6에서는 확장헤더를 이용하여 IPv4보다 훨씬 다양하고 안정된 옵션을 사용할 수 있음.

˙IPv6 종류 - 유니 캐스트, 애니 캐스트, 멀티 캐스트

˙주소 형식 - 52AD:31DE:1AFD:59CR:0:0:0:1 또는 52AD:31DE:1AFD:59CR::1

 

서브넷 마스크

˙IP주소의 공간 낭비 문제를 해결하기 위해 서브넷 개념을 이용

˙IP주소 부분에서 network부분과 host부분을 구분해 주는 역할을 담당

˙서브넷마스크는 ip주소와 달리 클래스 개념이 없고 앞에서부터 순차적으로 1씩 증가

˙IPv4의 서브넷 마스크는 ip주소와 같이 32비트 2진수로 구성

 

클래스	IP주소범위	Subnet Mask(default)
A	1.0.0.0 ~ 126.255.255.255	255.0.0.0
B	128.0.030 ~ 191.255.255.255	255.255.0.0
C	192.0.0.0 ~ 223.255.255.255	255.255.255.0

 

서브넷팅

˙IP주소낭비를 막기위해 원본 네트워크를 서로 다른 여러 개의 네트워크 주소로 나누는 작업을 의미

˙서브넷 마스크를 이용하여 하나의 네트워크를 여러 개 클래스로 분할하는 기술

˙외부 네트워크를 연결하지 않고, 내부 네트워크를 구조화함

---

서브넷팅 예제

 

# 192.168.2.0 / 24 네트워크를 서브넷 당 가용한 호스트(ip주소)가 29개가 되도록 서브넷팅 하는 작업을 구현

 

/24 의 의미

서브넷 마스크의 맨 좌측부터 1의 개수가 24개가 되도록 하는것을 의미 (네트워크bit 부분이 24) 11111111 11111111 11111111 00000000 => 255.255.255.0 예) /27의 의미 11111111 11111111 11111111 11100000 => 255.255.255.224

How to)

가용한 호스트(ip주소)가 29개가 되기 위해서는 2의 호스트값 승 - 2 = 29 이므로 호스트 공간은 5가 되어야 한다.

 

IP주소 할당 > 앞의 24비트 부분의 ip주소는 그대로 두고 나머지 8비트만을 가지고 ip주소 할당

네트워크 주소	호스트 주소	IP 주소(5비트 2의 5승 = 32)
192.168.2.000	00000	192.168.2.0 ~ 192.168.2.31
192.168.2.001	00000	192.168.2.32 ~ 192.168.2.63
192.168.2.010	00000	192.168.2.64 ~ 192.168.2.95
192.168.2.011	00000	192.168.2.96 ~ 192.168.2.127
192.168.2.100	00000	192.168.2.128 ~ 192.168.2.159
192.168.2.101	00000	192.168.2.160 ~ 192.168.2.191
192.168.2.110	00000	192.168.2.192 ~ 192.168.2.223
192.168.2.111	00000	192.168.2.224 ~ 192.168.2.255

---

슈퍼넷팅 (Super Netting)

˙서브넷팅의 반대 개념

˙네트워크 ID의 비트를 호스트 ID의 비트로 취급

˙주소범위가 작은 네트워크 여러 개를 통합하여 하나의 네트워크로 이용하는 기술로 주로 C클래스에서 사용

˙이를 이용하면 라우터에서 관리해야 할 라우팅 테이블의 개체가 줄어들게 됨.

 

 

슈퍼넷팅 예제

# 192.168.1.0 ~ 192.168.5.0 까지 5개의 서로 다른 네트워크를 할당하여 사용할 경우 라우팅 테이블도 역시 5개가 필요하니 이를 하나의 네트워크로 통합하고자 할 경우 서브넷 마스크를 조절함으로 써 가능

기본 서브넷이 255.255.255.0인데 가운데 부분이 네트워크 부분이므로 255.255.?.0에서 ?부분이 바로 슈퍼넷팅 된 서브넷 마스크가 된다. 

슈퍼넷팅 된 서브넷마스크 값은 10진수로 환산하면 248이 된다.

따라서, 255.255.248.0이 되며, 192.168.1.5와 192.168.3.20이 서로 다른 세그먼트라 하더라도 하나의 물리적 네트워크에서 통신이 가능하다.

 

---

 

네트워크 용어 관련 단답형 유형 문제

 

 

# Class 등급은 네트워크 크기와 호스트 수에 따라 A ~ E로 구분된다. 아래 설명을 보고 괄호인에 들어갈 해당 CLASS 등급( 가 )를 답안란에 기술하시오.

답안란:  IPv6

풀이

# 아래의 주소는 사설망 IP에 사용되는 주소이다. (가),(나),(다)에 들어갈 주소가 알맞게 연결된 것은 무엇인지 선택하시오.

답안란:  가-16 나-31 다-168 (5번)

풀이

 

# Class 등급은 네트워크 크기와 호스트 수에 따라 A ~ E로 구분된다. 아래 설명을 보고 괄호인에 들어갈 해당 CLASS 등급( 가 )를 답안란에 기술하시오.

답안란: B

풀이

 

# 아래 네트워크에서 사용하고 있는 SubnetMask 값을 답앆란에서 하나 선택하시오.

답안란: 6 - 255.255.240.0

풀이 32 = 2의 5승으로 00100000 47을 2진법 으로 00101111 11110000 즉, 240이 된다.

 

# 아래 <그림>은 클래스 없는 주소 지정에 의한 주소 블록을 받은 기관의 한 호스트(190.87.140.205/29) 를 보이고 있다. 해당 기관이 받은 주소 블록의 시작 주소가 ‘190.87.140.200/29’일 때 마지막 주소(broadcasting address)를 답안란에 입력하시오.

답안란:  190.87.140.207

풀이 B클래스의 주소이며 29bit는 255.255.255.248이 된다. B클래스 IP에 C클래스 29bit 서브넷주소로 서브넷 마스킹을 하면 호스트부분의 140.200에 11111111.11111000을 씌우는것이 되는데 이걸 계산하는게 아니라 단순히 호스트비트만큼 즉, 8개씩 증가한다고 생각하면된다. 시작 블록의주소가 140.200이니까 해당 주소의 호스트부분에 8만큼씩 계속 증가한다고 하면 207이된다.