[컴퓨터 통신]IP 클래스와 CIDR

IP 클래스

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IP 클래스는 IPv4 주소를 영역별로 나눈 것으로 
크게 A, B, C, D, E 클래스로 나뉘며 각각 네트워크 크기와 호스트의 수가 다르다.
이중 D와 E는 특수용도로 D는 멀티캐스트용, E는 향후 사용을 위해 예약된 주소다.
나머지 A, B, C는 일반 사용자에게 부여하는 용도로 이번에 어떻게 나뉘는지 알아보려고 한다.

 

 

위 그림을보면 클래스는 서브넷 마스크를 Octet 단위로 구분하는 것을 알 수 있다. 

 

A 클래스는 위 그림과 같이 4 Octet 중 맨 앞 1 Octet이 네트워크 영역이다.
앞에서 배웠듯이 앞에 8자리가 네트워크 영역이므로 255.0.0.0 가 default subnet mask라는 것을 알 수 있다. 
또한 맨 앞 비트가 0으로 시작하기에 0(0000 0000) ~ 127(0111 1111)까지 총 128 개의 네트워크가 존재하고
각 네트워크마다 0.0.0 ~ 255.255.255 총 16,777,216(256 * 256 * 256) 개의 호스트를 갖는다는 것을 알 수 있다. 

 

※정확하게는 16,777,214개 각 네트워크마다 host자리가 모두 0인 것은 network Address,
host자리가 모두 1인 것은 broadcast Address로 이 두 개는 사용하지 않고 특수한 주소로 남겨둔다.
network Address - 해당 네트워크의 대표 주소, broadcast Address - 해당 네트워크 호스트들 전체에 패킷을 보낼 때 사용하는 주소
예) A클래스의 경우 각네트워크의 x.0.0.0이 network Address, x.255.255.255이 broadcast Address

 

B 클래스도 이와 같이 255.255.0.0 의 서브넷 마스크, 10으로 시작하는 네트워크라는 규격을 통해
128.0(1000 0000 . 0000 0000) ~ 191.255(1011 1111 . 1111 1111) 총 16,384(64 * 256) 개의 네트워크가 있고 
각 네트워크마다 0.0 ~ 255.255 총 65,536(256 * 256)개의 호스트가 있다.

C 클래스는 255.255.255.0의 서브넷 마스크, 110으로 시작하는 네트워크로
192.0.0(1100 0000 . 0000 0000 . 0000 0000) ~ 223.255.255(1101 1111 . 1111 1111 . 1111 1111) 
총 2,097,152(32 * 256 * 256)개의 네트워크가 있으며 각 네트워크마다 0 ~ 255 총 256개의 호스트가 있다.

 

 

이처럼 클래스로 구분하는 것은 안그래도 유한한 IP주소를 할당하는 데에 있어 비효율적이었다.
예를 들어 겨우 5~60개의 IP를 사용하는 회사에서 제일 작은 C클래스 네트워크를 쓴다고 해도 

256개 중 반 이상이 낭비된다.  
그로인해 나온 게 다음에 알아볼 사이더(CIDR - Classless Inter-Domain Routing)에 의한 IP주소 할당이다. 

 

 

CIDR(Classless Inter-Domain Routing)

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기존의 클래스 기반 할당 방법은 인터넷 주소 공간을 낭비하는 문제점을 발생시켰는데
그로 인해 클래스의 제한을 두지 않고 적당한 호스트의 수에 따라 네트워크를 나누어 할당하는 CIDR 방식이 사용된다.

 

기존 클래스 방식은 8, 16, 24 옥텟 별로 나누어지기 때문에 한정되어 있었다.
반면 CIDR는 prefix(전치부)값에 따라 더 세분화하여 할당할 수 있다.

 

prefix는 a.b.c.d(네트워크 주소)/n 으로 표현되며 32 bit 중 맨 앞에서 1이 n개인 서브넷 마스크를 갖는다.
예) 192.168.0.0/24

192.16.0 네트워크에 256(0 ~ 255)개의 호스트가 있다.

 

 

n이 커지면 호스트 영역이 줄어드므로 host의 개수가 줄어든다는 것을 알 수 있다.

이렇게 Octet별이 아닌 각 비트별로 나누면 당연하게도 더 알맞게 할당할 수 있다.

 

예를 들어 아까의 예처럼 5~60개의 IP를 사용하는 회사라면?
x.x.x.192/26의 네트워크를 할당받아 네트워크 주소와 브로드캐스트 주소를 제외한
x.x.x.193~ x.x.x.254 총 62개의 ip를 사용하여 낭비를 최소화할 수 있다.

 

※ /26은 앞에서 26비트까지 1이므로 
서브넷 마스크는 255.255.255.192(1111 1111 . 1111 1111 . 1111 1111 . 1100 0000)

 

아래는 https://en.wikipedia.org/wiki/Classless_Inter-Domain_Routing에서 가져온 CIDR 블록 표이다.

prefix별 포맷, 마스크, 주소 개수 등을 알 수 있다.