네트워크관리사 자격증 2급_필기 : IP 클래스와 서브넷 마스크
프로토콜(Protocol)
논리적으로 상호 연동되는 시스템이 전송 매체를 통해 데이터를 교확하기 위해 사용하는 표준화된 대화 규칙
상하 관계가 아닌 동등한 위치에 있는 시스템 사이의 규칙으로 인터페이스과 구분된다.
인터페이스와 구분된다는 건 어떤 뜻일까?
인터페이스는 두 시스템이 연동하기 위한 특정한 접촉 지점(Access Point)를 의미하는 경우가 많지만, 프로토콜과 비교하여 인용될 때는상하 개념이 적용된다.
네트워크의 계층 모델 구조에서 인터페이스는 상하 계층 사이를 다루고, 프로토콜은 동등 계층 사이의 관계를 다룬다.
프로토콜은 일반적으로 주고받는 데이터의 형식과 그 과정에서 발생하는 일련의 절차적 순서에 무게를 둔다.
OSI 7 Layer
ISO(International Organization for Standardization, 국제 표준 기구)에서 개발한 모델
OSI(Open System for Interconnection) : 연결하기 위해 공개된 시스템
왜? 존재하는가 = 분업화를 위해
분업화의 장점
- 속도가 빠르다
- 호환성이 좋다
호환성이 좋다는 건 어떤 뜻일까?
고장났을 때 고장난 기기만 교체하면 되는 것 처럼 자원을 끝까지 유지할 수 있고,
업그레이드가 쉽다.
IP 주소 (Internet Protocol Address)
네트워크 계층에서 사용하는 주소
IP 헤더에 포함된 데이터 주소
32bits, 2진수
일반 사용자는 4개의 십진수로 변화한 후 점(.)으로 구분하지만, 숫자로 된 주소도 외우기 어렵기 때문에 주로 도메일 이름을 사용한다.
네트워크 계층에서 경로를 선택할 때 중요한 기준이 된다.
IP 주소 유형
| IPv4 | IPv6 | |
| 주소 체계 | 32bit(2^32개) | 128bit(2^128개) |
| 주소 표기 | 10진수 | 16진수 |
| 주소 구성 | 8bit씩 4개의 옥텟 | 16bit씩 8개의 필드 |
| 주소 예제 | 192.168.1.1 | 2002:1032:bc:198:1:13:113:19 |
서브넷 마스크(Subnet Mask)
IP 주소에 대한 네트워크 아이디와 호스트 아이디를 구분하기 위해서 사용
IP 주소 32bit에 공통 비트 1을 씌워서 네트워크를 표기함 = IP 주소와 마찬가지로 32bit 체계
1이 연속된 구간까지를 네트워크 아이디로 사용
0으로 끝나는 마지막 구간까지를 호스트 아이디로 사용
IP 주소 클래스 (IP Address Class)
A Class (1.0.0.0 ~ 126.255.255.255)
기본 서브넷 마스크 : 255.0.0.0
네트워크 개수 : 2^7 - 2 (128개에서 0과 127 제외)
호스트 개수 : 2 ^ 24 - 2
대규모 네트워크에서 사용
A Class에서 네트워크 개수 중 0과 127이 제외되는 이유는?
1. 0.x.x.x 대역
네트워크 인터페이스가 아직 IP를 할당받지 못한 상태에서 0.0.0.0을 사용하는 경우가 있다.
∴ 실제 네트워크 주소로 사용되지 않는다.
2. 127.0.0.0 대역
루프백(loopback, 자기 자신과의 통신) 주소로 예약되어있다.
가장 많이 사용되는 주소인 127.0.0.1은 자기 자신을 가리키는 주소
운영체제에서 네트워크 장치와 무관하게 자기 자신과 통신할 때 사용한다.
B Class (128.0.0.0 ~ 191.255.255.255)
기본 서브넷 마스크 : 255.255.0.0
네트워크 개수 : 2 ^ 14 (10xx xxxx. ← 10은 고정이니까...)
호스트 개수 : 2 ^ 16 - 2
중규모 네트워크에서 사용
C Class (192.0.0.0 ~ 223.255.255.255)
기본 서브넷 마스크 : 255.255.255.0
네트워크 개수 : 2 ^ 21 (110x xxxx. ← 110은 고정이니까...)
호스트 개수 : 2 ^ 8 - 2
소규모 네트워크에서 사용
왜 호스트 개수에서 2개씩 빠질까?
| 주소 | 역할 | 사용 가능 여부 |
| 172.16.0.0 | 네트워크 주소 | ❌ |
| 172.16.0.1 ~ 172.16.255.254 | 호스트 주소 | ✅ |
| 172.16.255.255 | 브로드캐스트 주소 | ❌ |
예약된 주소가 있기 때문에! 두 개씩 빠진다.
D Class (224.0.0.0 ~ 239.255.255.255)
용도 : Multicast(멀티캐스트)
네트워크와 호스트 개념이 없다.
멀티캐스트 vs 유니캐스트 vs 브로드캐스트
| 방식 | 설명 |
| 유니캐스트 (Unicast) | 1명의 송신자가 1명의 수신자에게 전송 |
| 브로트캐스트 (Broadcast) | 1명의 송신자가 네트워크 내 모든 장치에 전송 |
| 멀티캐스트 (Multicast) | 1명의 송신자가 특정 그룹의 여러 수신자에게 정손 |
멀티캐스트는 One-to-Many 통신 모델이다.
멀티캐스트의 주요 특징
1. 특정 그룹을 대상으로 한 전송
2. 트래픽 감소
3. IGMP(Internet Group Management Protocol) 사용
E Class (240.0.0.0 ~ 255.255.255.255)
용도 : 연구 및 실험
일반적인 네트워크에서는 사용하지 않는다.
서브넷팅(Subnetting)
하나의 네트워크를 더 작은 여러 개의 서브넷(Subnet)으로 나누는 과정
기존 네트워크를 더 잘게 쪼개서 IP 주소를 효율적으로 사용하고, 네트워크 관리를 최적화하는 기술
서브넷팅을 사용하는 이유
1. IP 주소 낭비 방지
- 예를 들어, B Class 네트워크를 가진 조직에서 내부 부서별 100개의 장치만 필요하다면?
B Class는 65,534개의 호스트를 제공하기 때문에 낭비가 되기 때문에 서브넷팅을 사용하여 필요한 만큼 IP를 할당할 수 있다.
2. 네트워크 트래픽 감소 & 성늘 향상
- 하나의 네트워크에 너무 낳은 장치가 있으면 브로드캐스트 트래픽이 증가해서 속도가 느려진다.
서브넷을 나누면 브로드캐스트 도메인이 분리되기 때문에 네트워크 부하가 줄어들어 성능이 향상된다.
3. 네트워크 보안 강화
- 내부 네트워크를 여러 개의 서브넷으로 분리하면, 보안 정책을 더 세민하게 적용할 수 있다.
서브넷팅 계산 방법
서브넷팅을 할 때 CIDR(Classless Inter-Domain Routing) 표기법을 많이 사용한다.
CIDR 표기법은 서브넷 마스크를 "/숫자" 형태로 나타내는 방식
예 : 192.168.10.0/26
- /26은 네트워크 비트가 26비트라는 뜻
=> 255.255.255.192
사설 IP 주소 (Private IP Address)
공인 인터넷에서 직접 사용되지 않는 IP 주소 대역
NAT(Network Address Translation, 네트워크 주소 변환) 필요
NAT의 역할
사설 IP → 공인 IP 변환
공인 IP → 사설 IP 변환
| 클래스 | 사설 IP 범위 | 서브넷 마스크 | 사용 사례 |
| A | 10.0.0. ~ 10.255.255.255 | 255.0.0.0 (/8) | 대기업, 클라우드 |
| B | 172.16.0.0 ~ 172.31.255.255 | 255.240.0.0 (/12) | 중소기업, 기관 |
| C | 192.168.0.0 ~ 192.168.255.255 | 255.255.0.0 (/16) 또는 255.255.255.0 (/24) | 가정, 소규모 네트워크 |