[Server] (Layer 3) Internet

Classful Network

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- 개수가 제한되어 있는 IP를 효율적으로 할당하고 관리하기 위해 도입된 IP 관리 체계

- 전체 IP를 지정된 크기대로 class라는 그룹으로 분리함

- 네트워크에서 필요한 IP의 개수대로 class에 지정된 동일한 양만큼 IP를 할당하는 방식

  : IP 할당용 class → A, B, C

- Default mask를 이용하여 IP에 해당하는 class를 구분함

 

⌗ 문제점

 - 무조건 고정된 개수대로 IP를 할당해야함

 - 효율적이고 체계적인 관리를 위해 도입되었지만, 낭비를 유발함

 - IP 부족 문제가 심각해짐

 

⌗ 해결방법

 - subnetting

 - classless Network

 

Classless Network

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- Class 개념을 없애버리고, 전체 IP를 통합하여 필요한 개수만큼만 나눠서 할당함

- Netmask를 가변적으로 이용하여 IP주소에서 Net ID와 Host ID를 구분함

 

Subnet(Sub network)

- 네트워크를 논리적으로 분할하여 세분화시킨 단위

- IP주소의 낭비를 줄이고, 좀더 효율적으로 할당하기 위해 제시된 기법

- 브로드캐스트 영역을 축소함 → 부하를 줄임

- 내부 네트워크의 계층적인 구조화

 

Subnetting

- 하나의 네트워크 대역의 IP를 sub network로 분할하는 작업

- 2단계 주소체계에 Subnet ID를 추가한 3단계 주소체계를 이용함

- subnet mask를 이용하여 Net ID, Subnet ID, Host ID를 구별함

 

Subnet mask

- Subnet의 IP에서 Net ID, Subnet ID, Host ID의 구분을 도와주는 값

- AND 연산

- Default mask와 연산방식은 동일함

- 차이점: default mask는 class별로 정해져있지만, subnet mask는 사용자가 원하는 가변젹인 크기를 가질 수 있음

 

IP Address 구성 방식

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Net ID 

: 네트워크 영역을 식별하기 위한 값

 

Host ID

: 한 네트워크 영역 안에서 호스트를 식별하기 위한 값

 

netmask(default mask, subnet maks)

: IP주소에서 Net ID를 추출하기 위해 사용되는 IP와 동일한 형식의 값, AND 연산

 

IP 주소 확인 순서

: Net ID를 이용하여 지정된 네트워크를 찾은 다음 네트워크 내부에서 Host ID를 이용하여 지정된 호스트를 식별함

 

 

Netmask

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- IP 주소 같은 형식을 가짐

- IP 주소와 한 쌍으로 사용하여 AND 연산을 통해 IP 주소 부분의 Net ID부분을 구분하게 함

  : 1 → Net ID

  : 0 → Host ID

 

공인 IP

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- WAN에서 유일하게 장비의 위치를 식별할 수 있는 IP 주소

- host에 할당 가능한 주소

- 중복된 주소를 사용하면 안됨

 

Bogon IP

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- IANA에서 지정된 특수 목적으로 사용되는 IP

- 인터넷 통신을 위해 host에게 할당할 수 없도록 지정되어 있음

Bogon IP 종류

 

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⌗ 문제

- 할당받은 네트워크 → (C class) 192.168.100.0 / 255.255.255.0

- 필요한 IP 개수 → 2개 

- classful Subnetting

 

⌗ 해결

- 개수 : 2 + 2 = 4 → 2^2 → 2bit

- 서브넷 마스크

D mask    : 255.255.255.0

               : 255.255.255.0000 0000

S mask    : 255.255.255.1100 0000

               : 255.255.255.192

 

- 서브넷 구하기

IP           : 192.168.100.0

              : 192.168.100.(00)00 0000

              : 255.255.255.(11)00 0000

s mask    : 255.255.255.192

              : 192.168.100.(00)00 0000 (0)

              : 192.168.100.(01)00 0000 (64)

              : 192.168.100.(10)00 0000 (128)

              : 192.168.100.(11)00 0000 (192)

 

- 정리

* 처음과 마지막은 사용할 수 없음

 

subnet 1

전체IP범위 - 192.168.100.64~127 

Network주소 - 192.168.100.64

subnet mask - 255.255.255.192

Broadcast주소 - 192.168.100.127

할당가능IP범위 - 192.168.100.65~126

 

subnet 2

전체IP범위 - 192.168.100.128~191

Network주소 - 192.168.100.128

subnet mask - 255.255.255.192

Broadcast주소 - 192.168.100.191

할당가능IP범위 - 192.168.100.129~190

 

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⌗ 문제

- 할당받은 네트워크 → (A class) 100.0.0.0 / 255.0.0.0

- 필요한 네트워크 개수 → 16개 

- classless Subnetting 후 사용 가능한 7번째 네트워크 구하기

 

⌗ 해결

- 개수 : 16 -> 2^4 -> 4bit

- 서브넷 마스크

D mask    : 255.0.0.0

               : 255.0000 0000.0.0

S mask    : 255.(1111) 0000.0.0

               : 255.240.0.0

 

- 서브넷 구하기

IP           : 100.0.0.0

              : 100.0000 0000.0.0

              : 255.(1111) 0000.0.0

s mask    : 255.240.0.0

              : 100.(0000) 0000.0.0

              : 100.(0001) 0000.0.0

              : 100.(0010) 0000.0.0

              : 100.(0011) 0000.0.0

              : 100.(0100) 0000.0.0

              : 100.(0101) 0000.0.0

              : 100.(0110) 0000.0.0 → 100.96.0.0

              : 100.(0111) 0000.0.0 → 100.112.0.0

 

- 정리

*처음과 마지막은 사용할 수 없음

 

subnet 7

전체IP범위 - 100.96.0.0~100.111.255.255

Network주소 - 100.96.0.0

subnet mask - 255.240.0.0

Broadcast주소 - 100.111.255.255

할당가능IP범위 - 100.96.0.1~100.111.255.254

 

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⌗ 문제

- 할당받은 네트워크 → (C class) 192.168.100.0 / 255.255.255.0

- 필요한 IP 개수 → 50개 

- classful Subnetting 후 사용 가능한 2번째 네트워크 구하기

 

⌗ 해결

1. 50 + 2 = 52 → 2^6 → 6bit = hostIP

2. C Class : 192.168.100.0000 0000

3. S Mask : 255.255.255.(00)00 0000 → 255.255.255.192

192.168.100.(00)00 0000 (0)

192.168.100.(01)00 0000 (64)

192.168.100.(10)00 0000 (128)

192.168.100.(11)00 0000 (192)

 

- 정답 : 192.168.100.128~191 / 255.255.255.192

 

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⌗ 문제

- 할당받은 네트워크 → (A class) 100.0.0.0 / 255.0.0.0

- 필요한 IP 개수 → 1000개 

- classless Subnetting 후 사용 가능한 5번째 네트워크 구하기

 

⌗ 해결

1. 1000 + 2 = 1002 → 2^10 → 10bit = hostIP

2. A Class : 100.0.0.0

3. S Mask : 255.(0.0000 00)00.0 → 255.255.252.0

100.(0.0000 00)00.0

100.(0.0000 01)00.0

100.(0.0000 10)00.0

100.(0.0000 11)00.0

100.(0.0001 00)00.0 (16)

100.(0.0001 01)00.0 (20)

 

- 정답 : 100.0.16.0~100.0.19.255 / 255.255.252.0