[네트워크] IP 주소와 서브넷 마스크란 ??

라우터에서 내부 네트워크에 연결되는 포트를 이더넷 인터페이스, 외부 즉 인터넷 쪽으로 연결되는 인터페이스를 시리얼 인터페이스라고 한다.

따라서 라우터에 부여해야 하는 IP 주소는 이더넷 인터페스용, 시리얼 인터페이스용 두 개이다.

이더넷용 IP 주소는 내부에서 사용하기 위해 부여 받은 IP 주소 중 하나를 배정한다.

내부 PC용으로 부여 받은 주소가 203.120.150.1 ~ 203.120.150.255 까지라면 라우터의 주소는 보통 맨 앞의 번호를 써서 203.120.150.1이 부여된다. 라우터에 부여한 주소는 또 다시 PC에 부여하면 안된다.

시리얼에 부여할 주소는 우리가 접속하는 ISP 업체에 따라 다르므로 인터넷 제공업체에 문의해서 써야한다.

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IP 주소는 32자리 2진수로 구성되어 있고 '네트워크 부분'과 '호스트 부분'으로 나누어져 있다.

네트워크란 하나의 브로드 캐스트 영역으로, 하나의 PC가 데이터를 뿌렸을 때 그 데이터를 라우터를 거치지 않고도 바로 받을 수 있는 영역이다.

호스트란 각각의 PC 또는 장비를 의미한다.

하나의 네트워크에서는 IP 주소들의 네트워크 부분은 모두 같고 호스트 부분은 모두 달라야 통신이 이루어진다.

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IP 주소는 5개의 클래스로 A, B, C, D, E로 구분된다.

클래스 A, B, C는 네트워크 크기에 따른 구분으로, 하나의 네트워크가 호스트의 수를 몇 개까지 가질 수 있는가에 따라서 클래스가 나누어진다.

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클래스 A는 하나의 네트워크가 가질 수 있는 호스트 수가 가장 많은 클래스이다.

클래스 A의 경우는 앞의 8비트가 네트워크 부분을 나타내고 나머지 24비트가 호스트 부분을 나타낸다.

클래스 A는 32개의 이진수 중에서 맨 앞쪽 하나가 항상 0으로 시작된다.

따라서 클래스 A는 1.0.0.0 에서 126.0.0.0 (0.0.0.0과 127.0.0.0은 제외) 까지로 규정된다.

정리하면, IP 주소 중에서 1부터 126으로 시작하는 네트워크는 모두 클래스 A이다.

클래스 A가 가질 수 있는 호스트의 수는 224-2개(모두 0인 경우는 네트워크 자체를 나타내기 때문에 제외, 모두 1인 경우는 브로드캐스트 주소이기 때문에 제외)이다.

# Bits	1	7	24
클래스 A	0	Network#	host#

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클래스 B는 32개의 이진수의 맨 앞이 10으로 시작된다.

앞의 16비트가 네트워크 부분을 나타내고 나머지 16비트가 호스트 부분을 나타낸다.

클래스 B는 128.0.0.0 에서 191.255.255.255 까지로 규정된다.

# Bits	1	1	14	16
클래스 A	1	0	Network#	host#

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클래스 C는 32개의 이진수의 맨 앞이 110으로 시작된다.

앞의 24비트가 네트워크 부분을 나타내고 나머지 8비트가 호스트 부분을 나타낸다.

클래스 C는 192.0.0.0 에서 223.255.255.255 까지로 규정된다.

# Bits	1	1	1	21	8
클래스 A	1	1	0	Network#	host#

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서브넷 마스크

서브넷 마스크는 주어진 IP 주소를 네트워크 환경에 맞게 나누어 주기 위해서 씌워 주는 이진수의 조합이다.

클래스 B의 IP 주소를 배정받는다고 했을 때, 클래스 B는 하나의 네트워크가 65,000여 개의 호스트를 가진다.

이렇게 큰 네트워크를 서브넷을 만들지 않고 사용하게 되면 브로드캐스트 도메인이 너무 커져서 정상적인 통신이 불가능하다.

따라서 네트워크를 나누어 써야 하는데, 이때 서브넷 마스크를 사용한다.

즉 부여받은 원래 상태의 IP 주소에 서브넷 마스크를 씌우서 네트워크를 나누어 주는 것이다.

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모든 IP 주소에는 서브넷 마스크가 있다. IP 주소를 서브네팅하지 않고 전부 쓰더라도 서브넷 마스크는 따라 다니는데, 이를 디폴트 서브넷 마스크라고 한다. 클래스 C의 경우 디폴트 서브넷 마스크는 255.255.255.0, 클래스 B의 경우 255.255.0.0, 클래스 A는 255.0.0.0 이다.

주어진 네트워크를 나누어서, 즉 가공해서 쓰는 경우는 디폴트 서브넷 마스크를 고쳐서 쓴다.

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서브넷 마스크를 보면 그 IP 주소의 네트워크 부분과 호스트 부분을 알 수 있다.

네트워크 부분은 서브넷 마스크가 이진수로 '1'인 부분이고, 호스트 부분은 서브넷 마스크가 이진수로 '0'인 부분이다.

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IP 주소와 서브넷 마스크를 논리적 AND 연산을 하게 되면 서브넷이 나온다.

- 150.150.100.1 이라는 IP 주소에 B 클래스 디폴트 서브넷 마스크인 255.255.0.0을 씌우면, 서브넷은 150.150.0.0이 된다.

- 150.150.100.1 에 디폴트 서브넷 마스크가 아닌 255.255.255.0을 씌우면, 서브넷은 150.150.100.0이 된다. 이 의미는 클래스 B 주소를 마치 클래스 C처럼 사용한다는 의미이다.

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서브넷 마스크의 성질

- 서브넷은 하나의 네트워크로, 서브넷끼리는 라우터를 통해서만 통신이 가능하다.

- 서브넷 마스크는 이진수로 썼을 때, '1'이 연속적으로 나와야 한다. 1의 사이에는 어떠한 경우도 0이 올 수 없다.

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문제 1 공인 IP 주소로 210.100.1.0(서브넷 마스크 255.255.255.0) 네트워크를 받았다. 이 공인 주소를 이용해서 PC 30대인 네트워크를 최소 4개 이상 만든 다음 이들 네트워크를 라우터를 이용해서 통신하려고 한다. 이 경우 서브넷 마스크를 만드시오.

PC 30대를 수용해야 하므로 호스트 부분이 30개가 되기 위해서 필요한 이진수 자릿수를 구한다. 25 = 32 이므로 5자리이다.

따라서 주소의 마지막 부분만 이진수로 바꿨을 때, 210.100.1.ssshhhhh(s는 서브넷 부분, h는 호스트 부분)이 되어야 한다.

서브넷 마스크는 네트워크 부분을 1, 호스트 부분을 0으로 하므로, 이러한 서브넷을 만들기 위한 서브넷 마스크는 255.255.255.11100000이 된다.

이를 십진수로 바꾸면 255.255.255.224로, 답은 255.255.255.224이다.

 

 

 

 

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문제 2 주어진 네트워크 : 201.222.5.0(255.255.255.0) 서브넷 요구 조건 : ① 서브넷 당 호스트 수 5개 이상 ② 총 서브넷 수 20개 이상

20개의 서브넷 필요 = 최소 25 이상 필요

5개의 호스트 필요 = 최소 23 이상 필요

ssssshhh 이므로 255.255.255.11111000, 서브넷 마스크는 255.255.255.248 이다.

서브넷으로 나누게 되면 각 서브넷 당 6개의 호스트를 가지는 32개의 서브넷을 얻을 수 있다.

201.222.5.0	11001001	11011110	00000101	00000000
255.255.255.248	11111111	11111111	11111111	11111000

빨간색으로 표시한 5비트 자리에 00000에서 11111까지를 넣으면 32개의 서브넷이 만들어진다.

그 다음 각각의 서브넷에서 초록색으로 표시한 호스트 비트 3자리에 000에서 111까지를 넣는다. 000일때는 네트워크를, 111일 때는 브로드캐스트를 나타내므로 001에서 110까지 총 6개의 호스트를 갖게 된다.

 

 

 

 

 

문제 3 C 클래스 네트워크를 24개의 서브넷으로 나누려고 한다. 각 서브넷에는 4~5개의 호스트가 연결되어야 한다. 이때 적절한 서브넷 마스크는?

24개의 서브넷 : 25

4~5개의 호스트 : 23

서브넷 마스크 : 255.255.255.11111000 = 255.255.255.248

 

 

 

 

문제 4 IP 주소가 128.110.121.32(255.255.255.0)일 때 네트워크 주소는?

네트워크 주소는 호스트 부분이 모두 0이므로, 128.110.121.0

 

 

 

 

문제 5 IP 주소 203.10.24.27 이란 호스트의 서브넷 마스크는 255.255.255.240 이다. 이때 이 네트워크의 호스트 범위와 브로드캐스트 주소는?

서브넷 마스크 255.255.255.240의 맨 마지막 부분을 이진수로 표현하면 11110000 이다.

따라서 앞의 4비트가 네트워크 비트, 뒤의 4비트가 호스트 비트임을 알 수 있다.

203.10.24.27의 맨 마지막 부분을 이진수로 표현하면 00011011 이다.

이 네트워크의 호스트 범위는 00010001 ~ 00011110 이고, 브로드캐스트 주소는 00011111 이다.

십진수로 변환하면 이 네트워크의 호스트 범위는 203.10.24.17 ~ 203.10.24.30 이고, 브로드캐스트 주소는 203.10.24.31 이다.

 

 

 

 

 

문제 6 클래스 B 주소를 가지고 서브넷 마스크 255.255.255.240으로 서브넷을 만들었을 때 나오는 서브넷 수와 호스트의 수는?

서브넷 마스크 255.255.255.240를 이진수로 표현하면 11111111.11111111.11111111.11110000 이다.

클래스 B 주소에 적용하므로 앞의 12비트가 네트워크 비트, 뒤의 4비트가 호스트 비트임을 알 수 있다.

212 = 4096, 24 = 16 이므로 가능한 서브넷 수는 4094개, 호스트 수는 14개 이다.