04. IP

IP

• TCP/IP라는 프로토콜을 만들 때 이 프로토콜을 사용하는 모든 장비들을 구분해주기 위해서 만들어낸 것이 바로 IP 주소이다. 서로 통신하기 위해 이들을 구분할 주소가 필요했다.
• 라우터가 IP의 라우팅(경로 배정)을 담당한다.
• IP 주소는 중복되면 안된다. 두 IP 주소가 충돌이 발생하는 경우, 라우터의 역할을 제대로 수행할 수 없다.
• 우리가 보통 쓰는 라우터에 배정해야 하는 IP 주소는 두 개이다.
  • 하나는 이더넷 인터페이스용이고, 하나는 시리얼 인터페이스용이다. (물론 이건 네트워크 구성에 따라서 달라질 수 있다.)
  • 이더넷용은 우리가 부여받은 번호 중에 하나를 쓰는 것이고, 시리얼은 우리가 접속하는 ISP 업체에 따라 다르므로 인터넷 제공업체에 문의해서 써야 된다.
• IP 주소는 네트워크 부분과 호스트 부분으로 나누어져 있다.
  • 여기서 네트워크는 하나의 브로드캐스트 영역이라고 생각하면 된다. 하나의 PC가 데이터를 뿌렸을 때 그 데이터를 라우터를 거치지 않고도 바로 받을 수 있는 영역이다.
  • 여기서 호스트는 각각의 PC 또는 장비를 의미한다.
  • 어떤 네트워크에서든지 ‘하나의 네트워크’에서는 네트워크 부분은 모두 같고 호스트 부분은 모두 달라야 정상적인 통신이 일어난다.
• IP 주소는 32자리 이진수로 구성되어 있고, 보통 십진수로 표현되는데, 중간에 점 세 개를 찍어서 4개의 자리로 표시된다.

IP 주소의 Class

• IP 주소는 A,B,C,D,E 이렇게 5개의 Class로 구분된다.
• 클래스 구분의 기준
  • 하나의 네트워크가 호스트의 수를 몇 개까지 가질 수 있는가에 따라서 클래스가 나뉜다.
• 클래스
  • 클래스 A (1 ~ 126)
    • 하나의 네트워크가 가질 수 있는 호스트 수가 가장 많은 클래스이다.
    • 반드시 맨 앞이 0으로 시작한다. 0xxxx xxxx.xxxx…
    • 모두 1인 경우는 브로드캐스트 주소이기 때문에 제외된다.
    • 앞의 8비트가 네트워크 부분을 나타내고, 나머지 24비트가 호스트 부분을 나타낸다.
  • 클래스 B (128 ~ 192)
    • 반드시 10(이진수)으로 시작한다. 10xx xxxx.xxxx…
    • 앞의 16비트가 네트워크 부분을 나타내고, 나머지 16비트가 호스트 부분을 나타낸다.
  • 클래스 C (192 ~ 223)
    • 맨 앞이 110(이진수)로 시작한다. 110x xxxx.xxxx…
    • 앞의 24비트가 네트워크 부분을 나타내고 나머지 8비트가 호스트 부분을 나타낸다.
  • 클래스 D는 멀티캐스트용 주소, 클래스 E는 연구용 주소이기 때문에 잘 사용되지 않는다.
  • 이렇게 클래스를 나누는 이유는 IP 주소를 적정하고 효율적으로 배분하기 위한 것이다.

IP 주소의 활용

• 네트워크가 서로 다른 두 장비 간의 통신은 라우터를 통해서만 가능하다.
• TCP/IP 통신할 경우 라우터의 각 인터페이스 역시 IP 주소를 부여해 주는 것이 좋다.
• 라우터의 인터페이스에 IP 주소를 부여할 때는 그 인터페이스가 속한 네트워크의 주소를 부여해야 한다.
• IP 주소를 배정할 때는 그 네트워크에 몇 개의 호스트가 접속이 가능한지를 먼저 확인한 후에 배정하는 주소가 이 호스트를 모두 포함할 수 있는지를 확인해야 한다.

서브넷 마스크

• 서브넷 마스크(Subnet Mask)란, 서브(메인이 아닌 어떤 가공을 통한 네트워크)를 만들기 위해서 씌우는 마스크이다. 서브넷 마스크는 주어진 IP 주소를 네트워크 환경에 맞게 나누어 주기 위해서 씌워주는 이진수의 조합이다.
• 서브넷 마스크를 사용하는 이유는 커다란 네트워크를 작은 네트워크로 나누어서 쓰기 위함이다. 서브넷 마스킹은 기존 IP 주소의 호스트 부분의 일부를 네트워크 부분으로 바꾸는 작업이다.
• 서브넷을 만들지 않고 그냥 사용하는 경우는 브로드캐스트 도메인이 너무 커져서 브로드캐스트가 너무 많이 발생하기 때문에 정상적인 통신이 불가능하다. 따라서, 서브네팅이 필요하다.
• 각각의 서브넷 간의 통신은 라우터를 통해서만 가능하다.
• 모든 IP 주소에는 서브넷 마스크가 따라다닌다. 주어진 네트워크를 하나도 나누지 않고 다 쓰는 경우에는 디폴트 서브넷 마스크를 쓰면 된다. 하지만 주어진 네트워크를 나누어서 쓰는 경우는 서브넷 마스크를 고쳐서 쓴다.
• 서브넷 마스크는 IP 주소를 가지고 네트워크 부분과 호스트 부분을 구분하는 역할을 한다.
  • 네트워크 부분은 서브넷 마스크가 이진수로 ‘1’인 부분이다.
  • 호스트 부분은 서브넷 마스크가 이진수로 ‘0’인 부분이다.
• IP 주소와 서브넷 마스크를 AND 연산하면 서브넷을 구할 수 있다.

서브넷 마스크의 기본 성질

• 서브넷 마스크로 만들어진 네트워크, 즉 서브넷은 이제 하나의 네트워크이기 때문에 서로 나뉜 서브넷끼리는 라우터를 통해서만 통신 가능하다.
• 서브넷 마스크에 의해 나누어진 네트워크, 즉 서브넷은 하나의 독립된 네트워크가 된다.
• 서브넷 마스크는 이진수로 썼을 때 ‘1’이 연속적으로 나와야 된다.

[참고자료]
후니의 쉽게 쓴 CISCO 네트워킹(저자: 진강훈, 출판사: 성안당)