2장 IP주소의 이해(1)

2022. 8. 17. 15:20네트워크

728x90

💭IP addressing

- IP address

-> IP는 논리적인 주소.

TCP/IP를 사용하는 네트워크 상에 연결된 장비들에게는 고유의 IP주소가 부여된다.

(주소가 같은 다른 장비가 존재한다면 IP 주소가 서로 충돌)

-> IP address는 네트워크 부분과 호스트 부분으로 구성.

IP address = Network ID + Host ID

ex. 교실 이름과 학생 번호

- IP 주소는 network 부분과 host부분으로 그분

- 하나의 네트워크란 하나의 broadcast domain.

- 하나의 네트워크란 L3장비(Router)를 거치지 않고 통신이 가능한 영역

- 다른 네트워크와 통신하기 위해서는 Router를 거쳐야 한다.

- 동일 네트워크에서는 Network부분은 모두 같고 Host부분이 모두 달라야 한다.

- 이렇게 IP 주소를 Network 부분 Host 부분으로 구분해주는 역할을 하는 것이 Subnet mask이다.

 

💭Subnet mask

- 메인이 아닌 어떤 가공을 통한 네트워크를 만들기 위해서 씌우는 마스크(가면. 새로운 역할 부여)

- 총 네트워크 범위에서 Network field에 '1'을 할당하고 Host field에 '0'을 할당한 값이 Subnet mask.***

- IP 주소와 Subnet mask를 AND 연산하면 Network ID 값을 구할 수 있다.

- 네트워크를 할당 받으면 Host 부분은 사용자 마음대로 사용

ex)

IP address : 210.5.1.7

Subnet mask : 255.255.255.0

Network ID : 210.5.1.0

Broadcast : 210.5.1.255

사용 가능한 IP 주소 : 210.5.1.1 ~ 210.5.1.254

 

 

💭Subnet mask

- 2진수로 표현했을 때 맨 왼쪽부터 1이 연속적으로 나와야 한다.

ex.

255.255.255.0 -> subnet mask 사용가능

255.255.255.10 -> subnet mask 사용 불가능

255.255.255.128 -> subnet mask 사용가능

 

- Prefix : subnet mask의 '1'이 들어간 bit의 숫자

ex.

255.255.255.0.   -> /24

255.255.0.0          -> /16

255.0.0.0               -> /8

255.255.255.128 -> /25

 

ex1) 1.1.1.1 과 1.1.2.1은 같은 네트워크에 속해 있는가?      O

1 -> A클래스 -> 첫번째 옥텟이 같아야 같은 네트워크

1.1.1.1 과 1.1.2.1

 

 

ex2) 128.13.4.1 과 128.13.5.2은 같은 네트워크에 속해 있는가?      O

128 -> B클래스 -> 첫번째 옥텟~ 두번째 옥텟이  같아야 같은 네트워크

128.13.4.1 과 128.13.5.2

 

💭Subneting

IP Address Class

- 이렇게 Subnet maskf를 각 Class별 default값으로 사용하는 것을 Classful하다고 표현한다.

 

ex. 한 사무실에서 200대의 pc를 사용할 때 어느 Class의 IP를 배정하는 것이 좋은가?

-> class C가 적당하다. Class A나 Class B는 사용 호스트 수에 비해 IP를 낭비한다.

200개 사용 후 50여개 남음

💭Subneting (****************완전 중요!!)

- subnet mask를 얼마나 적절하게 찾아내느냐가 중요

ex) 하나의 네트워크에 10개의 PC를 사용하는데 Classful한 네트워크를 할당할 경우

     (C class가 낭비가 제일 적음)

-  Subneting : IP를 효율적으로 낭비 없이 분배하고 Broadcast Domain의 크기를 작게 나눠주는 것

 Classless : Class별 default Subnet mask를 사용하지 않고 적당한 크기의 Subnet mask로 사용자의 상황에 따라 하나의 네트워크를 작게 여러 개로 나눠 사용.

즉, Classful Network를 여러 개의 Network로 나누는 것

 

Q. Default Subnet mask ?

1) 210.100.100.1     -> 255.255.255.0

2) 150.100.10.20    -> 255.255.0.0

3) 10.1.1.100             -> 255.0.0.0

 

💭Subneting

- 디폴트 서브넷 마스크 중 호스트 비트를 사용되, 맨 왼쪽부터

ex1) 172.16.2.160의 경우 디폴트 서브넷 마스크는

255.255.0.0이므로 이를 이진수로 다시 표기하면

1111 1111. 1111 1111. 0000 0000. 0000 0000가 되고, 빨간색으로 표시한 부분이 호스트 비트가 되므로, 호스트 비트의 맨 왼쪽부터 1로 바꿔줌

- 이진수 1이 연속으로 나와야 함

ex) 1111 1111.1111 1111. 1100 1100은 서브넷 마스크가 될 수 없음

ex) 255.255.10.0   ->   1111 1111. 1111 1111. 0000 1010. 0000 0000 (x)

       255.255.199.0  ->   1111 1111. 1111 1111. 1100 0111. 0000 0000 (x)

       255.255.240.0  -> 1111 1111. 1111 1111. 1111 0000. 0000 0000 (o)

 

255.255.255.0

                           .128

                           .192

                           .224

                           .248

                           .252

                           .254 

                           .255

이 9개의 숫자 외에는 서브넷 마스크로 올 수 없다.

 

 

💭Subneting

- 기존의 호스트 bit로 할당된 bit 중 일부를 Subnet bit로 지정

(즉, host field의 bit를 빌려서 Network를 나눈다.)

ex1) 210.5.7.0/24 Network를 2개의 Network로 Subneting 하시오.

*2^n >= 주어진 Network의 숫자      

(Network가 조건일 경우 Host field에서 왼쪽부터 n개 bit를 Network부분으로 계산)

210.5.7.00000000 -> 210.5.7.|0|0000000

                                            ------------------------

                                            210.5.7.|0|0000000 -> 210.5.7.0 /25 ~ 210.5.7.127 (0 ~ 127)

                                            210.5.7.|1|0000000 -> 210.5.7.128 /25~ 210.5.7.255 (128 ~ 255)

-> 210.5.7.0 /25 사용 가능한 ip주소 210.5.7.1 /25 ~  210.5.7.126 

 

-> 210.5.7.128 /25 사용 가능한 ip주소 210.5.7.129 /25 ~  210.5.7.254 

 

ex2) 210.5.7.0/24 Network를 60개의 Host가 사용하기 적당한 크기의  Network로 Subneting 하시오.

 

*2^n - 2 >= 주어진 Host의 숫자 

(Host가 조건인 경우 Host field에서 오른쪽부터 n개 bit를 잘라서 Network 부분으로 계산)

 

210.5.7.00000000 ->  210.5.7.|00|000000

                                           ----------------------

                                             210.5.7.|00|000000  -> 210.5.7.0/26 (0 ~ 63)

                                             210.5.7.|01|000000  -> 210.5.7.64/26 (64 ~ 127)

                                             210.5.7.|10|000000  -> 210.5.7.128/26 (128 ~ 191)

                                             210.5.7.|1 1|000000  -> 210.5.7.192/26  (192 ~ 255)

 

210.5.7.0/26 사용 가능한 IP 주소 210.5.7.1 ~ 210.5.7.62

210.5.7.64/26 사용 가능한 IP 주소 210.5.7.65 ~ 210.5.7.126

210.5.7.128/26 사용 가능한 IP 주소 210.5.7.129 ~ 210.5.7.190

210.5.7.192/26 사용 가능한 IP 주소 210.5.7.193 ~ 210.5.7.254

 

- 각 Subnet의 첫 번째(Host 부분이 전부 0)와 마지막(Host 부분이 전부 1) IP 주소는 사용하지 않는다.

(Network ID와 Broadcast 주소)

- Subneting으로 나눠진 Network는 이제 다른 Network이기 때문에 Router를 통해야만 통신 가능

 

 

💭네트워크 id (넷아이디)

- ip와 서브넷 마스크를 and연산하면 ip네트워크 부분을 확인할 수 있다.

 이 때 host부분에 모두 0을 채우면 네트워크 아이디라고 하는데, 의미는 대표주소이다.

예) 192.168.0.0192.168.0.1 ~ 192.168.0.254를 대표하는 주소이다.

- 장비에 입력하는 ip로는 사용할 수 없고, ip 대역대를 표현하거나 라우팅을 할 때 목적지 ip 대역대를 표현할 때 사용된다.

- 양재1동 양재2동 ~~을 통틀어 양재동으로 부르는 느낌

 

 

💭서브넷팅

서브네팅은 크게 2가지로 나뉩니다.

피자조각의 크기 = host 수

피자조각의 개수 = 네트워크 개수

(하나의 브로드캐스트 도메인을 여러개로 나누는 것)

 

Address  Subnet Mask  Class  Subnet
172.16.2.10  255.255.255.0 B 255.255.0.0

default 주소 : 172.16.0.0 ~ 172.16.255.255

가용ip 주소     : 172.16.0.1 ~ 172.16.255.254

서브네팅 주소  : 172.16.2.0 ~ 172.16.2.255

가용 ip 주소    : 172.16.2.1 ~ 172.16.2.254

 

 

Address  Subnet Mask  Class  Subnet
10.6.24.30 255.255.0.0 A 255.0.0.0

default 주소 : 10.0.0.0 ~ 10.255.255.255

가용ip 주소     : 10.0.0.1 ~ 10.255.255.254

서브네팅 주소 : 10.6.0.0 ~ 10.6.255.255

가용 ip 주소 :   10.6.0.1 ~ 10.6.255.254

 

 

Address  Subnet Mask  Class  Subnet
172.30.36.12 255.255.255.0  B 255.255.0.0

default 주소 :   172.30.0.0 ~ 172.30.255.255

가용ip 주소     :  172.30.0.1 ~ 172.30.255.254

서브네팅 주소 :  172.30.36.0 ~ 172.30.36.255

가용 ip 주소  :    172.30.36.1 ~ 172.30.36.254

 

Address  Subnet Mask  Class  Subnet
201.222.10.60 255.255.255.248 C 255.255.255.0

default 주소 :   201.222.10.0 ~ 201.222.10.255

가용ip 주소     :  201.222.10.1 ~ 201.222.10.254

서브네팅 주소 :   201.222.10.56 ~ 201.222.10.63

가용 ip 주소  :   201.222.10.57 ~ 201.222.10.62

 

255.255.255.248 

248 = 11111000(2)      255.255.255.|11111|000 /29

128 64 32 16 8 4 2 1
1 1 1 1 1      

|00000|000 -> 0            8씩 증가

|00001|000 -> 8

|00010|000 -> 16

|00011|000 -> 24

|00100|000 -> 32

|00101|000 -> 40

|00110|000 -> 48

|00111|000 -> 56 ~ 63

|01000|000 -> 64

 

Address  Subnet Mask  Class  Subnet
15.18.192.6 255.255.0.0 A 255.0.0.0

default 주소 :  15.0.0.0 ~ 15.255.255.255

가용ip 주소     :  15.0.0.1 ~ 15.255.255.254

서브네팅 주소 :   15.18.0.0 ~ 15.18.255.255

가용 ip 주소  :   15.18.0.1 ~ 15.18.255.254

 

 

Address  Subnet Mask  Class  Subnet
153.70.100.2 255.255.255.192 B 255.255.0.0

default 주소 :  153.70.0.0 ~ 153.255.255

가용ip 주소     :  153.70.0.1 ~ 153.255.254

서브네팅 주소 :  153.70.100.0 ~ 153.70.100.63

가용 ip 주소  :   153.70.100.1 ~ 153.70.100.62

128 64 32 16 8 4 2 1
1 1            

255.255.255.|11|000000

|00|000000 -> 0 ~ 63         2가 첫번째 조각 안에 들어감.

|01|000000 -> 64           64씩 증가

|10|000000 -> 128

|11|000000 -> 192

 

💭Q1. 192.168.0.3 70명 근무(제시된 host)

Tip. 2의 n승 중에서 근접한 수를 찾는다 -> 128

 

128 64 32 16 8 4 2 1
1              

* 서브넷팅은 서브넷 마스크부터 구해야함.

subnet mask : 255.255.255.128

서브넷팅 주소 : 192.168.0.0 ~ 192.168.0.127

 

가용 ip 주소 : 192.168.0.1 ~ 192.168.0.126

 

2^n-2>=70                  n=7        2^7 = 128

255.255.255.|0|0000000 ->0   ( 0~127)

255.255.255.|1|0000000 ->128

 

 

💭Q2. 192.168.0.3    20명 근무

 

2^n-2>=20                  n=5        2^5 = 32

0~31                32씩 증가            3이 첫번째 조각에 속함

32~63

64

96

subnet mask : 255.255.255.|111|00000 

128 64 32 16 8 4 2 1
1 1 1          

* 서브넷팅은 서브넷 마스크부터 구해야함.

subnet mask : 255.255.255.224

서브넷팅 주소 : 192.168.0.0 ~ 192.168.0.31

가용 ip 주소 : 192.168.0.1 ~ 192.168.0.30

 

 

💭Q3. 192.168.0.3 139명 근무

subnet mask : 255.255.255.0

서브넷팅 주소 : 192.168.0.0 ~ 192.168.0.255

가용 ip 주소 : 192.168.0.1 ~ 192.168.0.254

 

💭Q4. 10.0.0.3   25명 근무

2^n-2>=25  2^5=32

128 64 32 16 8 4 2 1
1 1 1          

255.255.255.0~31

                      .32

[subnet mask 오답]

255.0.0.224(x) 왼쪽부터 연속적으로 1이 아님

255.224.0.0(x) 너무큼

subnet mask : 255.255.255.224

서브넷팅 주소 : 10.0.0.0 ~ 10.0.0.31

가용 ip 주소 : 10.0.0.1 ~ 10.0.0.30

 

 

💭Q5. 192.168.0.3   32명 근무

2^n-2>=32           n=6

128 64 32 16 8 4 2 1
1 1            

subnet mask : 255.255.255.192

서브넷팅 주소 : 192.168.0.0 ~  192.168.0.63

가용 ip 주소 : 192.168.0.1 ~  192.168.0.62

 

 

💭Q6. 172.16.0.3   350명 근무

2^n-2>=350           2^9=512

 

4번째 옥텟에서는 해결이 안되는 유형

512 256 128 64 32 16 8 4 2 1
1                  

subnet mask : 255.255.|1111111|0.00000000

                                                 254

172.16.|0000000|0.00000000 ->172.16.0.0 ~ 172.16.1.255

 

172.16.|0000001|0.00000000  -> 172.16.2.0

 

subnet mask : 255.255.254.0

서브넷팅 주소 : 172.16.0.0 ~ 172.16.1.255

가용 ip 주소 : 172.16.0.1 ~ 172.16.1.254

 

 

 

💭Q7. 192.168.0.135   ※제시된 ip 잘 확인하세요!   25명

 

2^n-2>=25   2^5=32

128 64 32 16 8 4 2 1
1 1 1          

subnet mask : 255.255.255.|111|00000

                         255.255.255.224

192.168.0.|000|00000     0

192.168.0.|001|00000     32

                                          64

                                          96

                                          128 ~ 159

                                          160

 

subnet mask : 255.255.255.224

서브넷팅 주소 : 192.168.0.128 ~ 192.168.0.159

가용 ip 주소 : 192.168.0.129 ~ 192.168.0.158

 

 

💭Q8. 172.16.10.3   3000명 subneting

 

4096        2048        1024      512     256    |   128      64      32     16     8      4      2      1 

1

255.255.|1111|0000.00000000

                   240

subnet mask : 255.255.240.0

서브넷팅 주소 : 172.16.0.0 ~ 172.16.15.255

가용 ip주소 : 172.16.0.1 ~ 172.16.15.254

 

 

💭Q9. 192.18.0.0(/24)
   3개의 네트워크로 나누세요!!

2^n >=3

n=2

255.255.255.|11|000000

255.255.255.192

128   64   32     16    8      4     2      1

1         1

192.18.0.0 ~ 192.18.0.63

192.18.0.64 ~ 192.18.0.127

192.18.0.128 ~ 192.18.0.191

192.18.0.192  ~ 192.18.0.255

192.18.0.256

2^n >= 제시된 네트워크 개수  ( n : 1의 개수 )앞에서부터 1이 채워질때마다 2^n개니까 4개로 쪼개질수밖에 없음네트워크 조각을 묻는 문제는 네트워크 서브넷마스크가 무조건 주어짐.

 

 

💭Q10. 192.18.0.0(/24)   6개의 네트워크로 나눠보세요

 

2^n >= 6   2^3=8     n=3

128     64       32      16      8      4      2       1

1            1          1

255.255.255.224

0

32

64

96

128

160

192

224

256

192.18.0.0 ~ 192.18.0.31

192.18.0.32 ~ 192.18.0.63

192.18.0.64 ~ 192.18.0.95

192.18.0.96 ~ 192.18.0.127

192.18.0.128 ~ 192.18.0.159

192.18.0.160 ~ 192.18.0.191

192.18.0.192 ~ 192.18.0.223

192.18.0.224 ~ 192.18.0.255

 

 

 

 

 

 

'네트워크' 카테고리의 다른 글

4장 라우터  (1) 2022.08.25
3장_ 이더넷, 계층별 장비, Cable  (0) 2022.08.24
1장. 네트워크와 OSI 7 Layer (3)  (0) 2022.08.17
1장. 네트워크와 OSI 7 Layer (2)  (1) 2022.08.08
1장. 네트워크와 OSI 7 Layer (1)  (1) 2022.08.06