[CS 상식 - 네트워크] 서브넷 (Subnet)

01.클래스 방식 (Classful Networking)과 IP CIDR 방식 (Classless Inter-Domain Routing)

• 클래스 방식
  • IP 주소 상위 1비트부터 5비트까지 패턴에 따라 주소 영열을 클래스 A~E로 나눔
  • 각 클래스는 네트워크 주소와 호스트 주소를 구분하는 고정된 서브넷 마스크를 사용
    1. 클래스 A
       • 범위: 0.0.0.0 ~ 127.255.255.255 (첫 번째 비트가 0)
       • 서브넷 마스크: 255.0.0.0 (/8)
       • 사용 사례: 대규모 네트워크 (대기업, ISP)
    2. 클래스 B
       • 범위: 128.0.0.0 ~ 191.255.255.255 (첫 두 비트가 10)
       • 서브넷 마스크: 255.255.0.0 (/16)
       • 사용 사례: 중규모 네트워크 (대학, 중견기업)
    3. 클래스 C
       • 범위: 192.0.0.0 ~ 223.255.255.255 (첫 세 비트가 110)
       • 서브넷 마스크: 255.255.255.0 (/24)
       • 사용 사례: 소규모 네트워크 (소기업, 개인 네트워크)
    4. 클래스 D (멀티캐스트)
       • 범위: 224.0.0.0 ~ 239.255.255.255
       • 목적: 특정 그룹(멀티캐스트 그룹)으로 데이터 전송.
       • 호스트 개념 없음.
    5. 클래스 E (예약됨)
       • 범위: 240.0.0.0 ~ 255.255.255.255
       • 목적: 연구 및 실험용으로 예약.
       • 호스트 개념 없음.
  • 클래스 방식의 문제점
    • 고정된 서브넷 마스크
    • IP 주소 부
•  CIDR
  • 클래스 방식의 문제를 해결하기 위해 도입된 방식
  • 네트워크 크기를 고정된 클래스에 제한하지 않고, 서브넷 마스크를 유연하게 정의
  • 프리픽스(prefix): 고정된 서브넷 마스크 대신 사용하여 네트워크와 호스트 구별
    • 네트워크 주소(Network Adress): 네트워크를 식별하는 부분
    • 호스트 주소(Host Address): 네트워크 내 개별 장치를 식별하는 부분

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02. 서브넷 마스크 (Subnet Mask)

• IP 주소를 네트워크 주소와 호스트 주소로 구분하는데 사용
  • 네트워크 주소: 서브넷 내에서 공통으로 사용되는 부분.
  • 호스트 주소: 서브넷 내에서 각 기기를 식별하는 부분.
• 10진수로 표시
• IP 주소와 서브넷마스크는 비트 단위로 AND 연산을 통해 네트워크 주소를 계산

프리픽스	서브넷마스크
/8	255.0.0.0	16,777,214
/16	255.255.0.0	65,534
/24	255.255.255.0	254
/30	255.255.255.252	2

• 계산 방법
  • 네트워크 크기를 결정할 호스트 수를 파악.
  • 2^N ≥ 호스트 수 + 2의 N을 계산 (+2는 네트워크와 브로드캐스트 주소 포함).
  • N에 따라 서브넷마스크와 프리픽스를 설정.

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03. 서브넷 목적

1. 네트워크 트래픽 분산
   • 네트워크를 작은 단위로 나눔으로써 트래픽 병목현상을 줄이고 성능을 향상
2. 보안 강화
   • 네트워크를 구분해서 서로 다른 서브넷 간 접근을 제어할 수 있음
3. IP 주소 공간의 효율적 사용
   • 필요에 따라 네트워크를 나누어 IP 주소를 낭비하지 않고 활용할 수 있음
4. 관리 용이성
   • 네트워크를 작은 단위로 분할하면 관리가 더 쉬움