Ch 2. IPv4(2) - IP주소 관리 기법
IP주소 체제
IP주소
- 모든 장비들이 갖는 영구적이지 않고 고유한 논리적 네트워크 식별자.
클래스별 분류
- IP주소는 네트워크를 구분하기 위한 네트워크 식별자(netid)와 네트워크 내에서 호스트를 구분하기 위한 호스트 식별자(hostid)로 구성.
- 호스트 식별자는 0.0.0.0…(네트워크 호스트)과 255.255.255.255….(브로드캐스트)를 제외하여 사용
- 네트워크와 호스트의 주소 개수에 따라 5개의 클래스로 구분할 수 있음
- 클래스 A - 처음 1비트 값이 “0”인 주소, 7비트를 netid에 할당하며 나머지 24비트를 모두 hostid로 사용, 큰 규모의 호스트를 갖는 기관에서 사용한다.
- 클래스 B - 처음 2비트 값이 “10”인 주소, 15비트를 netid에 할당하고 나머지 16비트를 모두 hostid로 사용
- 클래스 C - 처음 3비트 값이 “110”인 주소, 네번째 바이트만 hostid를 위해 주어짐, 네트워크마다 $2^8-2=254$개의 호스트를 수용할 수 있기 때문에 작은 규모의 네트워크에서 사용.
- 클래스 D - 처음 4비트 값이 “1110”인 주소, netid와 hostid의 구분이 없으며, 전체 주소가 멀티캐스트용으로 사용됨.
- 클래스 E - 처음 4비트 값이 “1111”인 주소, 추후 사용을 위해 예약된 주소
전송 방법에 따른 분류
- 유니캐스트(Unicast) - 하나의 송신자가 하나의 수신자에게 패킷을 보내는 방식의 주소
- 멀티캐스트(Multicast) - 하나의 송신자가 다수의 수신자에게 패킷을 보내는 일대다 방식의 패킷 전송 주소, 네트워크가 멀티캐스트를 지원해야 하며, 그룹 식별자(group id)로 구분함.
- 브로드캐스트(Broadcast) - 송신자가 네트워크의 모든 호스트에게 패킷을 보내는 방식, 호스트 식별자 필드를 모두 1((netid). 255. 255. 255. …)로 설정한다.
특별한 IP주소
- 네트워크 주소(network address)
- 네트워크 자체를 의미함.(실체가 존재하지 않으므로 송/수신이 불가능하다)
- 라우팅 프로토콜에서 네트워크를 지칭할 때 사용
- 관리목적의 주소이므로 패킷의 송신지나 수신지 주소로써 사용할 수 없음.
- 직접적 브로드캐스트(directed broadcast)
- 라우터가 네트워크의 모든 호스트로 패킷을 보낼때 사용.
- 수신 주소로만 사용됨.(송신 불가)
- 제한적 브로드캐스트(limited broadcast)
- 네트워크에 있는 모든 호스트로 패킷을 보낼 때 사용.
- 제한적 브로드캐스트는 라우터 외부로 패킷을 전송하지 않는다.
- 수신 주소로만 사용, 송신 불가.
- 네트워크의 한 호스트(host on network)
- 임의의 호스트를 지칭할 떄 사용.
- 송신 주소로만 사용.
- 루프백(loopback) 주소
- 소프트웨어 테스트를 위해 사용.
- 해당 주소로 데이터를 전송하면 물리 계층까지 전달되지 않고 다시 상위 계층으로 전달되어 자기 자신에게 데이터가 전송된다.
- 수신 주소로만 사용하며 송신 불가.
서브네팅(subnetting)
- 하나의 큰 네트워크를 몇 개의 작은 논리적인 네트워크로 분할하여 사용하는 방식
- 호스트 식별자를 서브넷 식별자와 호스트 식별자로 세분화.
- 서브넷 마스킹(masking): IP 주소로부터 서브넷 주소만을 식별할 수 있는 방법
- 네트워크에서 필요한 호스트의 수, 필요한 네트워크의 수를 파악하여 필요한 만큼 서브넷마스크를 변경.
- 기존 주소에 서브넷 마스크를 곱하여 subnet 주소가 결정된다.
- 서브넷 식별자로 네트워크가 한번 더 분리되므로 여분의 주소를 다른 네트워크로 사용할 수 있어 IP주소의 낭비/부족 현상을 방지할 수 있음
슈퍼네팅(supernetting)
- C 클래스에서 사용할 수 있는 호스트의 수를 254개로 제한.
- 여러 개의 C 클래스 주소를 묶어 하나의 네트워크로 구성하는 방법.
- 네트워크 식별자 중 공통되지 않은 Bit를 호스트 식별자로 사용하여 다수의 네트워크를 통합
CIDR(Classless Inter-Domain Routing)
- 네트워크 식별자 범위를 자유롭게 지정할 수 있도록 하여 IP 주소 운영의 융통성을 제공하는 방법.
- 네트워크 주소를 자유롭게 설정할 수 있어 IP주소의 낭비를 방지할 수 있다.
- 네트워크 주소에 해당하는 비트 수를 “/21”과 같이 명시하여 네트워크 주소와 호스트 주소의 경계를 찾음.
출처: 정진욱, 김현철 공저. “TCP/IP와 인터넷”, pp 43-49. 2004. (주)생능출판사