TCP/IP(1)_2

5-2 CLASSFUL ADDRESSING

• IP addresses를 처음 사용할 때 Class라는 개념을 사용한 것
• 1990년대 중반 Classless addressing이 등장하여 Classful addressing을 대채

Class

종류

• Class는 A ~ E까지 존재
• 각 Class는 총 32bit인 IPv4 address의 최상위 비트로 구분할 수있다.
  • Class A는 0.......
  • Class B는 10......
  • Class C는 110.....
    - Class D는 1110....
  • Class E는 11110...

• 따라서 Network address로 Class를 파악할 수 있다.

ex5.10

Find the class of each address

1. 00000001 00001011 00001011 11101111
   : 0으로 시작. Class A

2. 11000001 10000011 00011011 11111111
   : 110으로 시작. Class C

3. 10100111 11011011 10001011 01101111
   : 10으로 시작. Class B

4. 11110011 10011011 11111011 00001111
   : 11110으로 시작. Class E

ex5.11

Find the class of each address

1. 227.12.14.87
   : 224~299 Class D

2. 193.14.56.22
   : 192~223 Class C

3. 14.23.120.8
   : 0~127 Class A

4. 252.5.15.111
   : 240~255 Class E

-> 최상단 Byte를 2진수로 변환 후 ex5.10과 같이 풀어도 됨.

Netid 와 hostid

• Classful addressing의 Netid와 hostid

  • Class A는 최상위 1byte Netid, 나머지 hostid
  • Class B는 최상위 2byte Netid, 나머지 hostid
  • Class C는 최상위 3byte Netid, 나머지 hostid
  • Class D, E는 혼용
  

  -> A에서 C로 갈수록 Netid수는 늘지만 할당가능한 hostid는 줄어든다
  Class A에서 할당가능한 hostid : 3byte = $2^{24}$ = 16,777,216
  Class B에서 할당가능한 hostid : 2byte = $2^{16}$ = 65,536
  Class C에서 할당가능한 hostid : 1byte = $2^8$ = 256

  실질적으로 모든 Class에서 할당가능한 hostid 수는 -2를 해야 한다.

  • 다음 2가지 주소는 hostid로 할당 불가

  1. 네트워크 표준 주소
     • 각 Class의 가장 첫번째 주소
       ex) 0.0.0.0 / 128.0.0.0/ 192.0.0.0 등
  2. 브로드케스트 주소
     • 각 Class의 가장 마지막 주소
       ex) 127.255.255.255 / 191.255.255.255 / 223.255.255.255 등

  • Class A는 128개의 블록, 각 블록은 16,777,216개의 주소를 가짐.
  • Class B는 16,384개의 블록, 각 블록은 65,536개의 주소를 가짐.
  • Class C는 2,097,152개의 블록, 각 블록은 256개의 주소를 가짐.
  • Class D와 E는 1개의 블록, 268,435,456개의 주소를 가짐
    • Class D는 Multicasting용도
  • Class E는 미래를 위한 예비 주소로 아직 사용하지 않는다.

ex5.12

• Two-level addressing은 전화번호와도 비슷하다
  • Netid = 서울지역번호(02)
  • hostid = 전화번호 (1234-5678)

ex5.13 / 5.14 / 5.15

An address in a block is give as . Find the number of addresses in the block, the first address, and the last address
(블록 안 주소의 수와 첫,마지막 주소 구하기)

1. 73.22.17.25

• 73.22.17.25가 속해있는 Class는 Class A이다 (0~127)
  • 블록 안 주소의 수는 $2^{24}$개
• Class A의 Netid는 8비트(73)
  • 첫 번째 주소 73.0.0.0
  • 마지막 주소 73.255.255.255

2. 180.8.17.9

• 180.8.17.9가 속해있는 Class는 Class B (128 ~191)
  • 블록 안 주소의 수는 $2^{16}$개
• Class B의 Netid는 16비트(180.8)
  • 첫 번째 주소 180.8.0.0
  • 마지막 주소 180.8.255.255

3. 200.11.8.45

• 200.11.8.45가 속해있는 Class는 Class C (192 ~ 223)
  • 블록 안 주소의 수는 $2^{8}$개
• Class B의 Netid는 24비트(200.11.8)
  • 첫 번째 주소 200.11.8.0
  • 마지막 주소 200.11.8.255

Network mask

• Network address는 Network의 identifier역할을 한다.

• 우리는 위의 예제와 같이 주소와 클래스를 알면 Netid와 hostid를 구분 가능하나(Classful의 경우), 컴퓨터는 그러지 못하다.

• 따라서 network mask를 이용

netmask

• Netid에 해당하는 부분은 모두 1, Hostid에 해당하는 부분은 0
• 이후 Network address를 알고 싶은 IPv4 address와 &&(and)연산을 수행

ex5.16

A router receives a packet with the destination address 201.24.67.32.
Show how the router finds the network address of the packet.
(Router가 packet의 network address를 찾는 방법?)

• 201.24.67.32는 Class C이므로 Netmask는 255.255.255.0
  - &&연산하면 201.24.67.0
  -> 2진수로 변환하여 연산 가능

  Subnet

• 위의 Classful방식을 사용하다보면 필요한 Network와 Host사이에서 사용하지 않는 Network들이 발생하게 된다.
  ex) Class A는 한 Network에서 16,777,216의 hostid를 할당 가능하지만 다 사용하는 것은 사실상 불가능

• Subnetwork : hostid를 줄이고 netid를 늘려 적절하게 사용 가능

  

• Subnetting을 한 경우 IP 주소의 뒤에 어디까지가 Netid인지를 표기해야 한다
  ex) 141.14.0.0/18
  -> Class B는 16인데 2비트를 더 Netid로 사용한다는 것을 알 수 있음

• Subnetwork mask도 network mask와 동일하게 subnetid 부분만 1로 채워주면 된다.

• Subnet과 반대로 Netid를 Hostid로 사용하는 경우는 Supernet이라고 함