네트워크 기초 정리 :: CIDR과 서브넷 계산
IP 주소와 서브넷 마스크 기본 개념
IP 주소는 네트워크 부분과 호스트 부분으로 나뉨. 네트워크 부분은 같은 네트워크에 속한 기기들이 공통으로 갖는 부분, 호스트 부분은 그 네트워크 안에서 각 기기를 구별하는 부분
서브넷 마스크는 IP 주소 중 어디까지가 네트워크 부분이고 어디부터가 호스트 부분인지 구분해주는 역할
예시로 192.168.1.10에 서브넷 마스크 255.255.255.0이 붙으면
앞의 192.168.1까지가 네트워크 부분, 마지막 10이 호스트 부분이라는 뜻
CIDR 표기법이란
Classless Inter-Domain Routing의 약자. 서브넷 마스크를 255.255.255.0 같은 긴 표기 대신 슬래시(/) 뒤에 숫자로 표기하는 방식
이 숫자는 네트워크 부분이 몇 비트인지를 나타냄
예시
255.255.255.0은 앞 24비트가 1로 채워진 마스크라서 /24로 표기
192.168.1.0/24라고 하면 192.168.1.0 네트워크에서 앞 24비트가 네트워크 부분이라는 뜻
서브넷 마스크와 비트 수 대응표
/8 = 255.0.0.0
/16 = 255.255.0.0
/24 = 255.255.255.0
/25 = 255.255.255.128
/26 = 255.255.255.192
/27 = 255.255.255.224
/28 = 255.255.255.240
/29 = 255.255.255.248
/30 = 255.255.255.252
호스트 개수 계산 공식
전체 호스트 부분 비트 수를 n이라고 하면, 사용 가능한 호스트 개수는 2의 n제곱에서 2를 뺀 값
2를 빼는 이유는 네트워크 주소(그 네트워크 자체를 가리키는 주소)와 브로드캐스트 주소(그 네트워크 전체에 보내는 주소)는 실제 기기에 할당할 수 없기 때문
예시로 /24 계산하기
IP 주소는 총 32비트, /24는 네트워크 부분이 24비트라는 뜻이므로 호스트 부분은 32에서 24를 뺀 8비트
호스트 개수는 2의 8제곱(256)에서 2를 뺀 254개
예시로 /26 계산하기
호스트 부분은 32에서 26을 뺀 6비트
호스트 개수는 2의 6제곱(64)에서 2를 뺀 62개
네트워크 주소, 브로드캐스트 주소, 사용 가능한 IP 범위 구하기
예시: 192.168.1.100/26 이 주어졌을 때
1단계, /26이므로 서브넷 마스크는 255.255.255.192
2단계, 192는 이진수로 11000000. 마지막 옥텟에서 네트워크 부분에 해당하는 비트는 앞 2비트(11)이고, 이 2비트로 만들 수 있는 블록 크기는 256을 4(2의 2제곱)로 나눈 64
3단계, 마지막 옥텟 값 100이 어느 64 단위 블록에 속하는지 확인. 0~63, 64~127, 128~191, 192~255 네 구간 중 100은 64~127 구간에 속함
4단계, 따라서 네트워크 주소는 192.168.1.64, 브로드캐스트 주소는 그 구간의 마지막 값인 192.168.1.127
5단계, 사용 가능한 IP 범위는 네트워크 주소와 브로드캐스트 주소를 제외한 192.168.1.65 부터 192.168.1.126 까지
빠르게 계산하는 방법 (매직넘버 활용)
마지막에 변화가 있는 옥텟에서, 256에서 서브넷 마스크 값을 뺀 값이 블록 크기(매직넘버)가 됨
예시로 /26의 마지막 옥텟 마스크 값이 192이므로, 256-192=64가 블록 크기
이 블록 크기 단위로 0, 64, 128, 192 처럼 네트워크 대역이 반복됨
주어진 IP가 어느 블록에 속하는지만 확인하면 네트워크 주소, 브로드캐스트 주소를 빠르게 구할 수 있음
서브네팅 실전 예시: 하나의 네트워크를 여러 개로 쪼개기
192.168.1.0/24 네트워크를 4개의 서브넷으로 나누고 싶다고 가정
4개로 나누려면 2비트가 더 필요함(2의 2제곱=4), 그래서 /24에서 2비트를 늘려 /26으로 변경
그 결과 나오는 4개의 서브넷
192.168.1.0/26 (사용 가능 범위 192.168.1.1~192.168.1.62)
192.168.1.64/26 (사용 가능 범위 192.168.1.65~192.168.1.126)
192.168.1.128/26 (사용 가능 범위 192.168.1.129~192.168.1.190)
192.168.1.192/26 (사용 가능 범위 192.168.1.193~192.168.1.254)
VLSM(가변 길이 서브넷 마스킹) 개념
부서마다 필요한 호스트 수가 다를 때, 모든 서브넷을 같은 크기로 나누면 낭비가 심함
VLSM은 필요한 호스트 수에 맞춰서 서브넷마다 다른 크기의 마스크를 적용하는 방식
예시로 호스트 100개가 필요한 부서는 /25(126개 수용), 호스트 20개가 필요한 부서는 /27(30개 수용) 처럼 필요에 맞게 쪼갬
가장 큰 요구사항부터 먼저 할당하고 남은 대역에서 작은 요구사항을 순서대로 배정하는 게 일반적인 접근
사설 IP 대역 (자주 같이 나오는 개념)
10.0.0.0/8 (10.0.0.0 ~ 10.255.255.255)
172.16.0.0/12 (172.16.0.0 ~ 172.31.255.255)
192.168.0.0/16 (192.168.0.0 ~ 192.168.255.255)
내부망에서 자유롭게 쓸 수 있는 대역이고, 외부 인터넷과 통신할 땐 NAT를 거쳐 공인 IP로 변환됨
빠르게 암기해두면 좋은 것
/24는 호스트 254개, /25는 126개, /26은 62개, /27은 30개, /28은 14개, /29는 6개, /30은 2개