[OSI 네트워크 계층] IP 주소 클래스 | 서브넷과 서브넷 마스크

IPv4 주소는 총 32비트로 구성되며, 4개의 옥텟^(8비트씩)으로 표기됩니다. 8비트는 2⁸으로 이루어져 있습니다.

2⁸은 256개의 숫자로 각 옥텟은 이해하기 쉽게 0~256의 10진수 숫자로 표기됩니다. 4개의 옥텟으로 이루어진 IP 주소 클래스는 네트워크 ID와 호스트 ID로 나뉘게 됩니다.

✅ IP 주소 클래스 분류

클래스는 A~E 클레스까지 분류할 수 있습니다.

1. 일반 네트워크 클래스 범위

일반 네트워크는 A, B, C 클래스까지 사용할 수 있습니다.

2. 클래스와 공인 IP 주소 범위

3. 클래스와 사설 IP 주소 범위

보통 일반 가정에서 192.168.x.x로 설정된 C 클래스 아이디를 사용합니다.

4. IP주소 클래스 표

✅ 네트워크 주소&브로드캐스트 주소

네트워크 주소와 브로드캐스트 주소는 라우터가 자신의 IP로 사용하면 안되는 주소입니다.

네트워크 주소는 전체 네트워크에서 작은 네트워크를 식별하는데 사용되며, 호스트 ID가 10진수로 0으로 설정된 값은 네트워크 전체를 대표하는 주소입니다. 각각의 PC는 192.168.1.1~10 과 같은 방식으로 네트워크 주소를 할당합니다.

브로드캐스트 주소는 네트워크에 있는 모든 컴퓨터와 장비에 한번에 데이터를 전송하는데 사용하는 전용 IP 주소입니다. 브로드캐스트는 같은 서브넷에만 유효합니다. 다른 네트워크로는 전달되지 않습니다. 과도한 브로드캐스트 트래픽은 네트워크 성능을 저하시킬 수 있습니다. (→ 브로드캐스트 폭풍)

✅ 서브넷

IP 주소를 클래스로 나누어도 클래스 A 클래스만 하더라도 수 백만 개의 장치에 연결될 수 있으며, 연결 된 장치를 찾는데 많은 시간이 걸릴 수 있습니다. 클래스 단위로 네트워크를 분류해서 IP를 할당하는데 한계가 있기에 서브넷의 개념이 탄생했다고 할 수 있습니다.

네트워크를 분할 하는 것을 서브넷팅(Subnetting)이라고 하며, 분할 된 네트워크를 서브넷(Subnet)이라고 합니다.

1. 서브넷팅

8비트가 네트워크 ID이고 24비트가 호스트 ID일 때, 호스트 ID 일부 비트를 떼어내어 서브넷 ID로 사용하는 것을 서브넷팅이라 합니다. 즉, 서브넷팅은 호스트 영역을 잘게 쪼개서 → 여러 개의 작은 네트워크(서브넷)로 나누는 작업입니다.

C클래스를 서브넷팅 할 경우 다음과 같습니다.

이진수로 11110000으로 표기되며, 이진수에서 1은 해당 자리값을 사용하고, 0은 사용하지 않음을 의미합니다.

결국 사용되는 숫자 4비트 128+64+32+16=240이 됩니다.

IP 주소 = 192.168.1.0/28(24+4)
IP 주소 = [네트워크 ID 24] + [서브넷 ID 4] + [호스트 ID 4]

통상적으로 서브넷 ID는 네트워크 ID에 포함되어 취급합니다.

서브넷팅은 네트워크 ID 영역이 확장되고, 호스트 ID 영역이 줄어드는 구조입니다.

2. 서브넷 마스크

서브넷 마스크는 네트워크 ID와 호스트 ID를 식별하기 위한 값입니다. 어디까지가 네트워크 ID 영역이고, 호스트ID 영역인지 구분하는 기준선입니다.

서브넷 마스크는 0부터 255 사이 값이 오며,

• 255는 해당 옥텟의 모든 8비트가 네트워크 부분 (1로 모두 채워짐)
• 0은 해당 옥텟의 모든 8비트가 호스트 부분 (0으로 모두 비워짐)
• 중간값들(예: 128, 192, 224, 240, 248, 252, 254)은 일부 비트만 1이고 나머지는 0인 형태입니다.

IP 주소 = 192.168.1.0/28(24+4)
IP 주소 = [네트워크 ID 24] + [서브넷 ID 4] + [호스트 ID 4]