IP 주소 체계 (IPv4, IPv6) iP클래스 그리고 서브넷팅 기초

iP 주소란?

iP 주소는 각각의 Host들을 구분하기 위한 것이며,

iP를 부여받은 동안에는 자신만의 고유 iP가 되기에

다른 사람이 사용할 수 없습니다.

위에 말처럼 꺼져있는 컴퓨터에도 iP가 할당이 되어있다고 한다면 한정되어 있는 iP 수에 비해 컴퓨터가 많아 부족 현상이 나타나겠죠?

​

iP에 대한 자세한 설명은 아래 링크에

아주 쉽고 간단하게 설명해 놨으니 확인 바랍니다.

https://jdcyber.tistory.com/27

iP 주소란 무엇일까? (쉬운 설명, 개념, 정의, 호스트 아이디, 네트워크 아이디, 서브넷 마스크)

 

iP 주소 체계는 iPv4와 iPv6가 있습니다.

iPv4는 32비트로 이루어진 주소 체계를 사용했습니다.

 

​IPv4 주소 공간의 한계는 인터넷의 성장과 함께 점점 더 명확해졌습니다.

이에 대한 해결책으로는 크게 두 가지 방향이 있습니다.

첫째, 기존의 IPv4 주소 공간을 보다 효율적으로 사용하기 위한 기술인

CIDR (Classless Inter-Domain Routing)와 NAT (Network Address Translation)가 개발되었습니다.

CIDR는 주소를 클래스에 구애받지 않고 할당할 수 있게 하여 주소 공간을 보다 유연하게 관리할 수 있게 했습니다.

NAT는 하나의 공인 IP 주소를 여러 개의 사설 네트워크 내 기기들과 공유할 수 있게 함으로써,

공인 IP 주소의 수요를 감소시켰습니다

 

그럼 32자리를 가지고

얼마나 많은 경우의 수를 만들어 낼 수 있을까요?

00000000 00000000 00000000 00000000 ~ 11111111 11111111 11111111 11111111

같은 표현으로 0.0.0.0 ~ 255.255.255.255이며

가질 수 있는 최대의 수인 255를 3번 곱해

계산해 본다면 약 43억 개의 주소가 나오게 됩니다. (정확히는 4,228,250,625개입니다)

​

이진수에 대해서 아직 헷갈리신다면

아주 쉽게 정리된 아래 글을 읽고 와주세요!

https://jdcyber.tistory.com/29

2진수와 10진수 (2진법 10진법) (쉬운 설명, 개념, 제곱, 승)

​처음 이 체계를 만들 때는 40억 개 정도면

모두가 사용하고도 충분할 것이라 생각했지만,

현재 부족함이 야기되어

한정된 43억 개의 iP 주소를 효과적으로 쓰기 위해

보유할 수 있는 호스트 수에 따라 아래와 같이

클래스라는 것을 나누었는데요

클래스	첫째 옥텟 IP	최상위 비트	범위	호스트 수	네트워크 수	블록
A Class	0 ~ 126	0	0.0.0.0 ~ 127.0.0.0	16,777,216	128	/8
B Class	128 ~ 191	1	128.0.0.0 ~ 191.255.0.0	65,536	16,384	/16
C Class	192 ~ 223	11	192.0.0.0 ~ 223.255.255.0	256	2,097,152	/24
D Class	224 ~ 239	111	224.0.0.0 ~ 239.255.255.255	N/A(268,435,456)		N/A
E Class	240 ~ 255	1111	240.0.0.0 ~ 247.255.255.255	N/A(268,435,456)		N/A

 

A 클래스 00000000.00000000.00000000.00000000 (0~127)

​

B 클래스 10000000.00000000.00000000.00000000 (128~191)

​

C 클래스 11000000.00000000.00000000.00000000 (192~223)

​

D 클래스 11100000.00000000.00000000.00000000 (멀티캐스팅용)

​

E 클래스 11110000.00000000.00000000.00000000 (연구/개발용)

​

즉 A 클래스가 움직일 수 있는 범위는

00000000부터 10000000까지입니다.

00000001부터 01111111까지라고 표현 할 수도 있으며 표에서 '범위'라고 쓰여있는 부분입니다.

​

그런데 만약 우리 회사가 iP가 300개가 필요한데

B 클래스 65,536개를 쓰기에는

너무 낭비가 많이 될 것 같고

C 클래스 256개를 쓰기에는

54개가량 부족할 것 같으면 어떻게 했을까요?

C 클래스를 사용하고 나머지

65,280개의 낭비가 생겼겠죠?

​

위와 같은 문제가 대두되어 현재는

네트워크를 나눠서 필요한 만큼만 나눠 쓰는 서브넷팅이라는 것이 생겨나게 됩니다.

​

서브넷팅은 네트워크를 더 작은 네트워크로 분할하는 과정입니다.

이를 통해 네트워크 트래픽의 효율성을 증가시키고 보안을 강화할 수 있습니다.

서브넷 마스크는 이러한 서브넷을 식별하는데 사용되며,

IP 주소 내에서 네트워크 주소와 호스트 주소를 구분하는 데 핵심적인 역할을 합니다.

실제 네트워크 환경에서 서브넷팅이 어떻게 적용되는지,

그리고 서브넷 마스크가 어떻게 계산되는지에 대한 예시를 제공하면 이해도를 높일 수 있습니다.

 

아래 서브넷팅에 대하여 설명을 알기 쉽고

자세하게 적어놨으니 궁금하신 분들은 봐주세요!!

https://jdcyber.tistory.com/51

서브넷 마스크, 서브넷, 서브넷팅, 프리픽스 란? (쉬운 설명, 개념, 정리, 계산법)

 

 

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전 세계가 IPv4 주소를 나눠 쓰기에는

턱없이 부족해졌습니다.

그래서 iPv6 형태의 주소체계가 만들어졌습니다.

 

IPv6는 128비트 주소 공간을 제공함으로써 사실상 무한에 가까운 주소 할당을 가능하게 합니다.

이는 단순히 주소 공간의 확장을 넘어서, 인터넷의 보안, 모빌리티, 구성 관리 등

다양한 분야에서 개선을 가져왔습니다.

IPv6 주소의 구조와 할당 방식, 그리고 IPv4와의 주요 차이점을 설명하면서,

IPv6가 현대 인터넷에서 점차 표준으로 자리 잡고 있는 이유를 다룰 수 있습니다.​

 

IPv6는 기존 32비트의 IPv4 주소가 고갈되는 문제를

해결하기 위하여 새로 개발된 128비트 체계로써 무제한 인터넷 프로토콜 주소를 말합니다.

​

IPv6 주소는 16비트 단위로 구분하며,

각 단위는 16진수로 변환되고 콜론(:)으로 구분하여

아래와 같은 형식으로 표기합니다.

21DA:D3:0:2F3B:2AA:FF:FE28:9C5A

128비트의 IPv6 주소에서 앞의 64비트는

네트워크 주소를 의미하며,

뒤의 64비트는 네트워크에 연결된 통신장비 등에

할당되는 인터페이스 주소를 의미합니다.

​

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IPv4와 IPv6, 서브넷팅, 서브넷 마스크 등의 개념은 네트워킹의 기초를 이룹니다.

현대 네트워크에서 이러한 기술이 어떻게 활용되고 있는지를 이해함으로써,

더 효율적이고 안전한 네트워크 설계와 관리가 가능해집니다.

특히 IPv6로의 전환과 서브넷팅의 적극적인 활용은 미래 네트워크 환경에서 중요한 역할을 할 것입니다.

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