IP 주소의 구조와 클래스풀 주소 체계

IP 주소 구조 및 클래스 강의 요약

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1. IP 주소의 구성

• 32비트로 구성된 주소 체계.
• 두 가지 구성 요소:
  • 네트워크 주소: 네트워크를 식별.
  • 호스트 주소: 특정 네트워크 내에서 개별 호스트를 식별.
• 예시:
  • IP 주소 172.16.10.5에서 172.16은 네트워크 주소, 10.5는 호스트 주소.

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2. 네트워크 주소와 호스트 주소의 비트 비율

• 네트워크 주소와 호스트 주소의 비트 비율은 가변적:

  • 네트워크에 속한 호스트 수에 따라 네트워크와 호스트 주소의 크기를 조정.
  • 네트워크 주소가 클수록 호스트 주소는 작아지고, 반대의 경우도 마찬가지.

• 예시:

  • 네트워크 주소가 8비트인 경우:
    • 호스트 주소는 24비트 → 최대 2²⁴ - 2개의 호스트 가능.
  • 네트워크 주소가 24비트인 경우:
    • 호스트 주소는 8비트 → 최대 2⁸ - 2개의 호스트 가능.

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3. IP 주소 클래스

• 클래스풀 어드레싱(Classful Addressing):
  • IP 주소를 네트워크 크기에 따라 5가지 클래스(A, B, C, D, E)로 분류.
  • A, B, C 클래스만 실제로 사용됨(D, E는 멀티캐스트, 실험용).

① 클래스 A

• 구성:
  • 네트워크 주소: 8비트(1옥테트).
  • 호스트 주소: 24비트(3옥테트).
• 네트워크 범위: 0.0.0.0 ~ 127.255.255.255.
• 할당 가능한 네트워크 수: ( 2^7 = 128 ).
• 할당 가능한 호스트 수(네트워크당): ( 2^{24} - 2 = 16,777,214 ).

② 클래스 B

• 구성:
  • 네트워크 주소: 16비트(2옥테트).
  • 호스트 주소: 16비트(2옥테트).
• 네트워크 범위: 128.0.0.0 ~ 191.255.255.255.
• 할당 가능한 네트워크 수: ( 2^{14} = 16,384 ).
• 할당 가능한 호스트 수(네트워크당): ( 2^{16} - 2 = 65,534 ).

③ 클래스 C

• 구성:
  • 네트워크 주소: 24비트(3옥테트).
  • 호스트 주소: 8비트(1옥테트).
• 네트워크 범위: 192.0.0.0 ~ 223.255.255.255.
• 할당 가능한 네트워크 수: ( 2^{21} = 2,097,152 ).
• 할당 가능한 호스트 수(네트워크당): ( 2^8 - 2 = 254 ).

④ 클래스 D

• 용도: 멀티캐스트.
• 범위: 224.0.0.0 ~ 239.255.255.255.

⑤ 클래스 E

• 용도: 연구 및 실험용.
• 범위: 240.0.0.0 ~ 255.255.255.255.

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4. 특별한 주소

• 네트워크 주소:
  • 호스트 비트가 모두 0인 경우.
  • 예: 192.168.1.0은 네트워크 자체를 나타냄.
• 브로드캐스트 주소:
  • 호스트 비트가 모두 1인 경우.
  • 예: 192.168.1.255는 해당 네트워크 내 모든 호스트를 대상으로 메시지 전달.

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5. 클래스별 정리 표

클래스	첫 번째 비트 범위	네트워크 주소 비트	호스트 주소 비트	네트워크 개수	호스트 수 (네트워크당)
A	0 (0~127)	8비트	24비트	( 2^7 = 128 )	( 2^{24} - 2 )
B	10 (128~191)	16비트	16비트	( 2^{14} = 16,384 )	( 2^{16} - 2 )
C	110 (192~223)	24비트	8비트	( 2^{21} = 2,097,152 )	( 2^8 - 2 )

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6. 클래스풀 어드레싱의 한계

• IP 낭비:
  • 호스트 수가 적은 네트워크에서도 A, B 클래스처럼 큰 네트워크가 할당될 경우 IP 자원이 낭비.
• 클래스리스 어드레싱(Classless Addressing):
  • 낭비 문제를 해결하기 위해 도입된 방식.
  • 네트워크와 호스트 주소의 경계를 자유롭게 설정.
  • CIDR (Classless Inter-Domain Routing) 활용.

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이 강의를 통해 IP 주소 구조와 클래스를 이해하고, 네트워크를 설계할 때 필요한 IP 주소의 할당 방법을 배웠습니다.
감사합니다! 😊