Network - IP 주소와 서브넷 마스크의 이해

인터넷과 네트워크를 사용하는 모든 디바이스는 데이터를 주고받기 위해 고유한 주소를 필요로 하는데, 이 고유한 주소가 바로

IP 주소(Internet Protocol Address)이다.

 

IP주소와 함께 네트워크를 효과적으로 관리하기 위한 도구로 서브넷 마스크(Subnet Mask)가 사용된다.

 

이번 글에서는 IP 주소의 구조와 작동 원리, 서브넷 마스크의 역할 및 이를 활용한 네트워크 설계 방법을 알아보자!

 

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IP 주소란?

 

IP 주소는 네트워크에서 디바이스를 식별하기 위한 고유한 번호이다.

이는 우리가 일반적으로 인터넷에 연결된 디바이스를 구분할 수 있도록 도와준다.

IP 주소에는 두 가지 버전이 있는데, 우리가 주로 알고 있는 IPv4 와 IPv6가 있다.

 

IPv4 (Internet Protocol version 4)

- IPv4는 32비트 주소 체계를 사용하며, 총 43억 개의 주소를 제공한다.

- 표기방식 : 192.168.0.1 (4개의 10진수로 구분)

 

IPv6 (Internet Protocol version 6)

- IPv6는 128비트 주소 체계를 사용하며, 사실상 무한대에 가까운 주소를 제공한다.

- 표기방식 : 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334 (16진수로 구분)

 

IPv4가 주소 부족 문제에 직면하면서 IPv6가 도입되었지만, 현재 IPv4는 여전히 널리 사용된다.

 

이번 글에서는 IPv4 중심으로 설명한다.

 

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IP 주소의 구조

 

IPv4 주소는 4개의 옥텟(octet)으로 이루어진 32비트 숫자로 구성된다. 

 * IP 주소에서 옥텟(Octet)은 32비트의 IP 주소를 8비트 단위로 나눠서 표현하는 것을 말함

각 옥텟은 8비트로 이루어지며, 0부터 255까지의 값을 가진다.

 

IP 주소의 두 가지 구성요소

- 네트워크 부분 : 네트워크를 식별하는 데 사용된다. 동일한 네트워크에 속한 모든 장치는 동일한 네트워크 부분을 공유한다.

- 호스트 부분 : 특정 네트워크 내의 개별 장치를 식별하는 데 사용된다.

 

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서브넷 마스크란?

 

서브넷 마스크는 IP 주소를 네트워크 부분과 호스트 부분으로 나누는 데 사용된다.

서브넷 마스크는 IP 주소와 동일한 형식을 가지며, 일반적으로 네트워크 부분에는 1이, 호스트 부분에는 0이 할당된다.

(예 : 255.255.255.0)

 

서브넷 마스크의 역할

- 네트워크와 호스트를 구분 : 서브넷 마스크는 IP 주소의 어느 부분이 네트워크를 식별하고, 어느 부분이 호스트를 식별하는지 알려준다.

- 네트워크 분할 : 대규모 네트워크를 작은 서브넷으로 나누어 관리 효율성을 높이고 트래픽을 줄인다.

 

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IP 주소 클래스

 

IPv4 주소는 크게 5개의 클래스로 나뉜다. (A ~ E)

여기서는 가장 많이 사용되는 A, B, C 클래스를 다룬다.

 

A Class 

범위	1.0.0.0 ~ 126.0.0.0
기본 서브넷 마스크	255.0.0.0
네트워크 크기	대규모 네트워크 (최대 1억 개 이상의 호스트)

 

B Class

범위	128.0.0.0 ~ 191.255.0.0
기본 서브넷 마스크	255.255.0.0
네트워크 크기	중간 규모 네트워크 (최대 6만 5천 개의 호스트)

 

C Class

범위	192.0.0.0 ~ 223.255.255.0
기본 서브넷 마스크	255.255.255.0
네트워크 크기	소규모 네트워크 (최대 254개의 호스트)

 

 

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서브넷팅

 

서브넷팅은 하나의 네트워크를 더 작은 서브 네트워크로 나누는 과정이다.

이는 네트워크 효율성을 높이고 보안을 강화하는 데 유용하다.

 

서브넷팅의 주요 목적

- 네트워크 트래픽 감소

- IP 주소 공간의 효율적 사용

- 보안 강화 : 서로 다른 부서나 지역 간의 분리

 

서브넷팅 계산 예제

기본 네트워크 : 192.168.1.0/24

- /24는 서브넷 마스크가 24비트임을 나타낸다. 즉, 255.255.255.0이다.

 

만약 이 네트워크를 4개의 서브넷으로 나누고 싶다면, 추가로 2비트를 사용하여 서브넷 마스크를 /26으로 설정한다.

결과적으로 서브넷은 64개의 주소를 가지게된다.

 

서브넷 목록

- 192.168.1.0/26

- 192.168.1.64/26

- 192.168.1.128/26

- 192.168.1.192/26

 

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CIDR과 서브넷팅

 

CIDR(Classless Inter-Domain Routing)은 고정된 클래스 대신 가변 길이 서브넷 마스크를 사용하여 IP 주소를 유연하게 할당하는 방식이다.

이는 네트워크 자원을 절약하고 더 많은 네트워크를 지원할 수 있도록 한다.

(예 : 192.168.1.0/28)

- /28 은 서브넷 마스크가 28비트라는 것을 의미하며, 16개의 IP 주소(14개의 호스트 주소)를 제공한다.

 

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IP 주소와 서브넷의 활용

 

1. 가정용 네트워크

- 일반적으로 192.168.x.x 대역의 IP 주소와 서브넷 마스크 255.255.255.0을 사용한다.

- DHCP를 통해 IP 주소를 자동으로 할당 받는다.

 

2. 기업 네트워크

- 대규모 네트워크는 서브넷팅을 통해 부서별로 네트워크를 분리하고 보안을 강화한다.

- VLAN과 함께 서브넷팅을 사용하여 논리적 네트워크를 구성한다.

 

3. 인터넷 서비스 제공자(ISP)

- ISP는 CIDR을 활용하여 고객에게 유연하게 IP 주소를 할당한다.

 

 

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정리

 

IP 주소와 서브넷 마스크는 네트워크 통신의 핵심 개념이다.

서브넷팅과 CIDR은 IP 주소 자원의 효율성을 높이고, 다양한 네트워크 환경에 적응할 수 있는 유연성을 제공한다.

 

앞으로 Network 관련 글에서 IP 주소 관리 도구와 실습을 통해 더 알아보자.

 

 

끝.