IPv4 Addressing: 두 판 사이의 차이
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Figure 4는 각각의 인터페이스에 IP 주소가 지정이되는 예시를 보여준다. 해당 이미지에서는 세 개의 인터페이스를 가진 하나의 라우터가 일곱 개의 호스트를 연결하고 있는데, 인터페이스에 할당된 IP 주소를 유심히 살펴보면 주목할 점이 존재한다. Figure 4의 왼쪽 상단에 있는 세 개의 호스트와, 이들이 연결된 라우터의 인터페이스는 모두 223.1.1.xxx 형식의 IP 주소를 가지고 있다. 즉, 이 네 개의 인터페이스는 IP 주소의 왼쪽 24비트가 동일하다. 또한 해당 네 개의 인터페이스는 라우터 없이 하나의 네트워크로 연결되어 있다.<ref>해당 인터페이스들은 이더넷 스위치로 연결되어 있거나, 무선 액세스 포인트에 의해서 연결되었을 것이다.</ref><br> | Figure 4는 각각의 인터페이스에 IP 주소가 지정이되는 예시를 보여준다. 해당 이미지에서는 세 개의 인터페이스를 가진 하나의 라우터가 일곱 개의 호스트를 연결하고 있는데, 인터페이스에 할당된 IP 주소를 유심히 살펴보면 주목할 점이 존재한다. Figure 4의 왼쪽 상단에 있는 세 개의 호스트와, 이들이 연결된 라우터의 인터페이스는 모두 223.1.1.xxx 형식의 IP 주소를 가지고 있다. 즉, 이 네 개의 인터페이스는 IP 주소의 왼쪽 24비트가 동일하다. 또한 해당 네 개의 인터페이스는 라우터 없이 하나의 네트워크로 연결되어 있다.<ref>해당 인터페이스들은 이더넷 스위치로 연결되어 있거나, 무선 액세스 포인트에 의해서 연결되었을 것이다.</ref><br> | ||
이렇게 '''라우터를 통하지 않고 물리적으로 통신할 수 있는 호스트들 사이의 네트워크'''를 '''subnet'''이라고 한다. 즉, 네트워크에서 라우터를 뜯어내면 존재하는, 하위 네트워크를 의미한다. 이때 각각의 subnet에는 주소가 할당되며, 해당 예시에서는 | 이렇게 '''라우터를 통하지 않고 물리적으로 통신할 수 있는 호스트들 사이의 네트워크'''를 '''subnet'''이라고 한다. 즉, 네트워크에서 라우터를 뜯어내면 존재하는, 하위 네트워크를 의미한다. 이때 각각의 subnet에는 주소가 할당되며, 해당 예시에서는 <code>223.1.1.0/24</code>에 해당한다. 이때 <code>/24</code>는 subnet mask'''라고 불리며, '''왼쪽부터 24비트가 subnet 주소를 정의'''한다는 것을 의미한다. 해당 subnet에 추가로 호스트를 연결하기 위해서는 해당 호스트의 IP 주소도 <code>223.1.1.0/24</code> 형식을 따라야 한다.<br> | ||
IP에서 정의하는 subnet은 호스트가 라우터 인터페이스에 연결된 이터넷 세그먼트에만 국한되지 않는다. Figure 5에는 세 개의 라우터가 point-to-point link로 서로 연결되어있으며 각각 세 개의 인터페이스를 가진다. 이때 figure 5에 존재하는 subnet 중 <code>223.1.1.0/24</code>, <code>223.1.2.0/24</code>, <code>223.1.3.0/24</code>은 figure 4의 subnet들과 비슷하다. 하지만 이 예시에는 추가로 세 개의 subnet이 존재한다: | |||
* 라우터 R1과 R2를 연결하는 subnet <code>223.1.9.0/24</code> | |||
* 라우터 R2와 R3를 연결하는 subnet <code>223.1.8.0/24</code> | |||
* 라우터 R3와 R1을 연결하는 subnet <code>223.1.7.0/24</code> | |||
따라서 호스트와 라우터 시스템에서 subnet을 정하는 것은 어려운 일이지만, 다행히 아래와 같은 subnet을 식별하는 가이드 라인이 있다. | |||
각 인터페이스를 호스트나 라우터에서 분리(detach)시키면, 인터페이스들이 끝점이 되는 고립된 네트워크들의 집합이 형성된다. 각 고립된 네트워크는 하나의 subnet이다. | |||
따라서 이 가이드라인을 figure 5에 적용하면 총 6개의 subnet을 얻을 수 있다.<br> | |||
==CIDR== | |||
'''CIDR'''(Classless InterDomain Routing)은 '''subnet 주소 지정 개념을 일반화'''한 인터넷의 주소 할당 전략이다. Subnet 주소 지정과 같이, 32비트 IP 주소는 두 부분으로 나뉘며, 주소 형식은 <code>a.b.c.d/x</code>이다. 이때 <code>x</code>는 주소 앞부분의 비트 수를 의미한다.<br> | |||
<code>a.b.c.d/x</code>에서 x개의 최상위 비트는 주소의 네트워크 부분이며, prefix라고 불린다. 이때 어떤 조직(enterprise)에 복수의 라우터들이 존재한다고 하더라도, 같은 조직내에 있는 인터페이스들은 동일한 prefix를 공유한다.<br> | |||
조직 외부의 라우터들은 오직 prefix(최상위 x 비트)만 보고 라우팅을 수행한다. 이는 라우팅의 forwarding table 크기를 크게 줄여준다. 나머지 32-x 비트는 조직 내부의 인터페이스들을 구분하는데 사용된다. 조직 내부의 라우터들은 이 하위 비트들을 기반으로 라우팅 결정을 내린다. 예를 들어, <code>a.b.c.d/21</code>과 같은 IP 주소는 조직의 네트워크 prefix가 21 비트라는 뜻이다. 그리고 남은 11비트는 해당 조직 내의 개별 호스트들의 인터페이스들을 구분하는데 사용된다. 또한 이 11비트 중 일부를 다시 subnetting<ref>Subnet을 또 다른 subnet으로 나누는 것이다.</ref>을 하는데 사용할 수 있다. 예를 들어, <code>a.b.c.d/24</code>와 같은 IP 주소는 추가로 8개의 subnet의 IP 주소를 지정할 수 있다. | |||
==각주== | ==각주== | ||
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2025년 4월 11일 (금) 15:33 판
상위 문서: Internet Protocol
개요
호스트와 물리적 네트워크 링크(physical network link) 간의 접점을 인터페이스(interface)라고 한다. 예를 들어 호스트는 보통 Wi-Fi나 이더넷(Ethernet) 포트을 통해서만 네트워크와 연결될 수 있으므로, Wi-Fi나 이더넷이 호스트의 인터페이스이다. 또한 라우터(router)는 여러개의 링크(네트워크)와 연결되어 있으므로 해당 링크의 개수만큼 인터페이스를 가진다. 이때 각 호스트와 라우터는 IP 데이터그램을 송수신할 수 있기 때문에 IP(Internet Protocol)는 각 호스트와 라우터의 인터페이스마다 고유한 IP 주소를 요구한다. 즉, IP 주소는 호스트나 라우터 자체가 아닌 그 안에 있는 개별 인터페이스에 할당된다. 이는 라우터와 같이 여러 인터페이스를 가지고 있는 장치가 있을 수 있기 때문이다.[1]
각 IP 주소는 32비트(4바이트) 길이이며, 따라서 총 232개, 약 40억 개의 IP 주소가 존재할 수 있다. 이 주소들은 .으로 구분된 10진수 표기로 쓰인다. 즉, 주소의 각 바이트를 10진수로 쓰고, 각 바이트를 마침표(.)로 구분한다. 예를 들어 IP 주소 193.32.216.9는 다음과 같다:
- 193은 처음 8비트를 10진수로 나타낸 것,
- 32는 두 번째 8비트,
- 216은 세 번째,
- 9는 마지막 8비트에 해당한다.
따라서 193.32.216.9는 2진수로 표현하면 다음과 같다:
11000001 00100000 11011000 00001001
인터넷에 연결된 모든 호스트와 라우터의 각 인터페이스는 전세계에서 유일한 IP 주소를 가져야 한다.[2] 이때 인터페이스의 IP 주소의 일부는 그 인터페이스가 연결된 subnet에 의해 결정된다.
Subnet
Figure 4는 각각의 인터페이스에 IP 주소가 지정이되는 예시를 보여준다. 해당 이미지에서는 세 개의 인터페이스를 가진 하나의 라우터가 일곱 개의 호스트를 연결하고 있는데, 인터페이스에 할당된 IP 주소를 유심히 살펴보면 주목할 점이 존재한다. Figure 4의 왼쪽 상단에 있는 세 개의 호스트와, 이들이 연결된 라우터의 인터페이스는 모두 223.1.1.xxx 형식의 IP 주소를 가지고 있다. 즉, 이 네 개의 인터페이스는 IP 주소의 왼쪽 24비트가 동일하다. 또한 해당 네 개의 인터페이스는 라우터 없이 하나의 네트워크로 연결되어 있다.[3]
이렇게 라우터를 통하지 않고 물리적으로 통신할 수 있는 호스트들 사이의 네트워크를 subnet이라고 한다. 즉, 네트워크에서 라우터를 뜯어내면 존재하는, 하위 네트워크를 의미한다. 이때 각각의 subnet에는 주소가 할당되며, 해당 예시에서는 223.1.1.0/24에 해당한다. 이때 /24는 subnet mask라고 불리며, 왼쪽부터 24비트가 subnet 주소를 정의한다는 것을 의미한다. 해당 subnet에 추가로 호스트를 연결하기 위해서는 해당 호스트의 IP 주소도 223.1.1.0/24 형식을 따라야 한다.
IP에서 정의하는 subnet은 호스트가 라우터 인터페이스에 연결된 이터넷 세그먼트에만 국한되지 않는다. Figure 5에는 세 개의 라우터가 point-to-point link로 서로 연결되어있으며 각각 세 개의 인터페이스를 가진다. 이때 figure 5에 존재하는 subnet 중 223.1.1.0/24, 223.1.2.0/24, 223.1.3.0/24은 figure 4의 subnet들과 비슷하다. 하지만 이 예시에는 추가로 세 개의 subnet이 존재한다:
- 라우터 R1과 R2를 연결하는 subnet
223.1.9.0/24 - 라우터 R2와 R3를 연결하는 subnet
223.1.8.0/24 - 라우터 R3와 R1을 연결하는 subnet
223.1.7.0/24
따라서 호스트와 라우터 시스템에서 subnet을 정하는 것은 어려운 일이지만, 다행히 아래와 같은 subnet을 식별하는 가이드 라인이 있다.
각 인터페이스를 호스트나 라우터에서 분리(detach)시키면, 인터페이스들이 끝점이 되는 고립된 네트워크들의 집합이 형성된다. 각 고립된 네트워크는 하나의 subnet이다.
따라서 이 가이드라인을 figure 5에 적용하면 총 6개의 subnet을 얻을 수 있다.
CIDR
CIDR(Classless InterDomain Routing)은 subnet 주소 지정 개념을 일반화한 인터넷의 주소 할당 전략이다. Subnet 주소 지정과 같이, 32비트 IP 주소는 두 부분으로 나뉘며, 주소 형식은 a.b.c.d/x이다. 이때 x는 주소 앞부분의 비트 수를 의미한다.
a.b.c.d/x에서 x개의 최상위 비트는 주소의 네트워크 부분이며, prefix라고 불린다. 이때 어떤 조직(enterprise)에 복수의 라우터들이 존재한다고 하더라도, 같은 조직내에 있는 인터페이스들은 동일한 prefix를 공유한다.
조직 외부의 라우터들은 오직 prefix(최상위 x 비트)만 보고 라우팅을 수행한다. 이는 라우팅의 forwarding table 크기를 크게 줄여준다. 나머지 32-x 비트는 조직 내부의 인터페이스들을 구분하는데 사용된다. 조직 내부의 라우터들은 이 하위 비트들을 기반으로 라우팅 결정을 내린다. 예를 들어, a.b.c.d/21과 같은 IP 주소는 조직의 네트워크 prefix가 21 비트라는 뜻이다. 그리고 남은 11비트는 해당 조직 내의 개별 호스트들의 인터페이스들을 구분하는데 사용된다. 또한 이 11비트 중 일부를 다시 subnetting[4]을 하는데 사용할 수 있다. 예를 들어, a.b.c.d/24와 같은 IP 주소는 추가로 8개의 subnet의 IP 주소를 지정할 수 있다.
