IP 클래스와 서브넷 - 서브넷의 탄생 배경을 중심으로

# 개요

IP 주소는 5개의 클래스로 나뉘어져 있으며, 여기에서 발생한 문제로 인해 서브넷이라는 개념이 탄생하였다. 

서브넷을 이해하려면 서브넷의 탄생배경과 함께 알아가는 것이 좋다. 

 

# 네트워크 할당

https://한국인터넷정보센터.한국/jsp/resources/ipv4Sys.jsp

 

1. 네트워크 할당을 관리하는 기관

• IP 주소는 IANA(Internet Assigned Numbers Authority) 라는 국제 기구에서 관리한다.
• IANA 는 IP 주소, DNS, 프로토콜 번호 등 여러 중요한 인터넷 자원을 전 세계적으로 할당한다.
• IANA 는 전 세계적으로 5개의 지역 인터넷 등록소 (RIR, Regional Internet Registries) 를 통해 IP 주소 할당을 관리한다.
• 각 RIR 은 자신이 담당하는 지역에 IP 주소를 분배하고 관리하는 역할을 한다.

 

2. IP 주소 할당 요청 절차

1. ISP 또는 기업
   • ISP 나 기업이 네트워크를 확장하거나 새로운 네트워크를 구축할 때 IP 주소가 필요하다. 이들은 IP 주소가 할당되기 위해 자신이 속한 RIR에 신청한다.
2. RIR에 요청
   • 기업이나 ISP가 필요한 IP 주소 대역에 대한 설명과 네트워크 사용 계획을 제출한다.
3. RIR 의 승인
   • RIR 은 해당 요청을 검토한 후, 필요한 크기의 IP 주소 블록을 할당한다.
   • RIR 은 요청한 네트워크의 규모를 평가하여 클래스 A, B, C 중 적절한 클래스를 할당한다. (지금은 CIDR 방식으로 할당한다.)
4. 할당된 IP 주소 사용
   • ISP 나 기업은 할당받은 IP 주소 블록을 사용하여 네트워크 내의 장비나 서버에 IP 주소를 분배하고, 이를 통해 인터넷에 연결하게 된다.
5. 세부 네트워크로 분배
   • ISP 는 할당받은 IP 블록을 자신이 관리하는 소규모 네트워크나 고객에게 다시 분배할 수 있다.
   • 예를 들어, ISP 가 RIR에서 할당받은 큰 IP 블록은 가정이나 기업에 제공할 때 다시 서브넷으로 나누어 더 작은 단위로 할당한다.

 

3. 일반 사용자는 어떻게 IP 주소를 받는가?

• 일반적으로 개인 사용자나 소규모 기업은 직접 RIR 에 IP 주소를 요청하지 않는다.
• 대신 ISP 를 통해 IP 주소를 받는다.
• ISP는 개인이나 회사가 인터넷에 연결될 때마다 동적IP 또는 정적IP 를 할당한다.
  • 동적 IP 주소 : 대부분의 가정용 인터넷 연결에서는 동적 IP 주소를 사용한다. 이 경우 ISP 의 DHCP 서버에서 자동으로 IP 주소를 할당받는다. IP 주소는 고정되지 않으며, 일정 시간마다 또는 연결을 새로 할 때마다 변경될 수 있다.
  • 정적 IP 주소 : 일부 기업이나 고급 사용자들은 고정된 IP 주소(정적 IP)를 요청할 수 있다. 이 경우 사용자는 매번 같은 IP 주소를 유지하게 되며, 서버 운영이나 외부 접근이 필요한 경우에 주로 사용된다.
• 개인 사용자가 인터넷에 연결될 때 DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol) 을 통해 자동으로 IP가 할당된다.
  • DHCP : 응용계층

 

 

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# 클래스 기반 네트워크 할당 방식

Class	이진 표현	십진 표현	기본 서브넷 마스크
A class	0xxxxxxx.~.~.~	0.0.0.0 ~ 127.255.255.255	255.0.0.0
B class	10xxxxxx.~.~.~	128.0.0.0 ~ 191.255.255.255	255.255.0.0
C class	110xxxxx.~.~.~	192.0.0.0 ~ 223.255.255.255	255.255.255.0

 

• 과거에 IP 주소를 네트워크 크기별로 분류에서 할당하던 방식
• IP 주소는 두 가지 부분으로 나뉜다.
  • 네트워크 부분 : 같은 네트워크에 속한 모든 기기가 공유하는 부분
  • 호스트 부분 : 네트워크 안에서 각 기기에 할당된 고유 주소
• 이 때 클래스 기반 네트워크는 IP 주소를 네트워크 크기에 따라 미리 정해진 범위로 나누는 방식을 의미한다.
• 과거에 회사가 IP 주소를 요청하면, 그 회사는 네트워크 규모에 따라 클래스 A, B, C 중 하나에 해당하는 IP 주소 대역을 할당받았다.
  • 클래스 A : 1600만개 이상
  • 클래스 B : 약 65,000개
  • 클래스 C : 256개
• 이 클래스 기반 할당은 필요 이상으로 많은 IP 주소를 낭비할 수 있었다.
  • 예를 들어, 300개의 IP 가 필요한 회사는, 클래스 C는 부족하고 클래스 B 는 너무 커서 65,000개나 되는 IP주소를 할당받게 되어 IP 주소의 낭비가 발생하는 문제가 생긴다.

 

# 서브넷을 사용한 유연한 IP 할당

• 서브넷을 사용하면 더 작은 단위로 네트워크를 나누어, 필요한 만큼만 IP 주소를 할당할 수 있다.
• 서브넷 마스크를 통해 네트워크와 호스트 부분을 유연하게 정의할 수 있기 때문에, 정확히 필요한 수의 IP 주소만 사용할 수 있게 된 것이다.
  • 예를 들어, 300개의 호스트가 필요하다면, 서브넷 마스크를 적절히 설정해서 512개의 IP 주소를 가진 네트워크로 분리할 수 있다.
• 이 방법을 통해서 클래스 기반 네트워크에서 생기는 IP 낭비를 줄일 수 있게 된 것이다.

 

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# 서브네팅

• 원본 네트워크를 여러 개의 서브넷으로 분리하는 과정
• 기본 서브넷 마스크의 bit 수를 증가시키는 것이라고 생각하면 된다.

 

 

CIDR

• Classless Inter-Domain Routing
  • IP 주소 뒤에 / 를 붙여 네트워크와 호스트 부분을 구분한다.
• 서브넷마스크와 CIDR 모두 네트워크의 네트워크 부분과 호스트 부분을 구분하는데 사용되며, 그 목적은 네트워크를 서브넷팅 하는 것이다.

• 네트워크 관리나 설계 시에는 더 직관적이고 간편한 CIDR 방식이 많이 사용된다.