[참고] 공인 IP 주소 & 사설 IP 주소
1) 공인 IP 주소(Public IP Address)
- 인터넷과 같은 공인 환경에 직접 연결이 가능한 주소
2) 사설 IP 주소(Private IP Address)
- 인터넷과 같은 공인 환경이 아닌, 기업 사설 내부 환경에서만 사용하는 주소
- 사설 IP 주소 범위
A Class 10.0.0.0 ~ 10.255.255.255
B Class 172.16.0.0 ~ 172.31.255.255
C Class 192.168.0.0 ~ 192.168.255.255
[참고] 인터페이스(노드)에 설정이 불가능한 주소
- E Class 240.0.0.0 ~ 240.255.255.255
- D Class 224.0.0.0 ~ 239.255.255.255
- 로컬 시스템 Loopback 주소(MS TCP Loopback) 127.0.0.0 ~ 127.255.255.255
- 0으로 시작하는 주소 0.0.0.0 ~ 0.255.255.255
- 전체 브로드케스트 주소 255.255.255.255
- 네트워크 이름 & 서브넷 브로드케스트 주소 Ex) 59.5.100.0 & 59.5.100.255
[참고] 단위 환산
Byte → B bit → b
- 16000000bit → 2000000Byte → 2000KB → 2MB
- 10000000bit → 10000Kb → 10Mb
[참고] IP주소 사용시 주의 사항
1. 같은 환경에서는 IP 주소 중복이 되어서는 안된다.
2. 사용하고 방치된 IP 주소는 다른 환경에서 사용해서는 안된다.
3. IP 설계 문서화 권장
---------------------------------------------------------------------
#서브넷팅
- 원본 네트워크를 여러개의 네트워크(서브넷)로 분리하여 IP 주소 낭비를 해결하기 위한 작업을 말한다.
- 서브넷팅을 하기 이전에 다음과 같은 사항을 조사한다.
1. 전체 필요한 IP 개수를 조사하여 서브넷팅을 실시할 클래스를 선정한다.
2. IP 주소 할당이 필요한 네트워크 개수를 조사하여 서브넷 개수를 측정한다.
3. 특정 구간에 필요한 최대 IP 개수를 조사한다.
Ex)1 C 클래스 서브넷팅
- C Class 198.133.219.0/24
- 서브넷 개수 = 5
- 최대 호스트 = 28
2^x - 2 >= 28 (x는 호스트 아이디 비트, -2는 네트워크 이름 & 서브넷 브로드케스트 주소)
x = 5 (변경되는 호스트 아이디 비트)
2^5 - 2 = 32 - 2 = 30 (최대 IP 개수)
- 호스트 아이디가 5Bit로 변경되면, IP 30개짜리 서브넷 Z만큼 나온다.
- 네트워크 아이디를 3bit 증가하면, IP 30개짜리 서브넷 2^3개가 나온다.
===================================================================
2^7 2^6 2^5 2^4 2^3 2^2 2^1 2^0
128 64 32 16 8 4 2 1
===================================================================
198.133.219.000 00000
255.255.255.111 00000 <- 255.255.255.224 <- /27
---------------------- [네트워크 이름] [서브넷 브로드케스트 주소]
198.133.219.000 00000 <- 198.133.219.0 ~ 198.133.219.31
198.133.219.001 00000 <- 198.133.219.32 ~ 198.133.219.63
198.133.219.010 00000 <- 198.133.219.64 ~ 198.133.219.95
198.133.219.011 00000 <- 198.133.219.96 ~ 198.133.219.127
198.133.219.100 00000 <- 198.133.219.128 ~ 198.133.219.159
198.133.219.101 00000 <- 198.133.219.160 ~ 198.133.219.191
198.133.219.110 00000 <- 198.133.219.192 ~ 198.133.219.223
198.133.219.111 00000 <- 198.133.219.224 ~ 198.133.219.255
----------------------
[사용 가능한 IP 주소]
198.133.219.1 ~ 198.133.219.30 <= 30개 <--- A 도메인 할당
198.133.219.33 ~ 198.133.219.62 <= 30개 <--- B 도메인 할당
198.133.219.65 ~ 198.133.219.94 <= 30개 <--- C 도메인 할당
198.133.219.97 ~ 198.133.219.126 <= 30개 <--- D 도메인 할당
198.133.219.129 ~ 198.133.219.158 <= 30개 <--- E 도메인 할당
198.133.219.161 ~ 198.133.219.190 <= 30개
198.133.219.193 ~ 198.133.219.222 <= 30개
198.133.219.225 ~ 198.133.219.254 <= 30개
Ex1) 현재 회사는 최대 필요한 IP 개수는 200개를 넘지 않는다. 그래서 ISP 업체에서는 회사에게 C 클래스 공인 IP '198.133.219.0/24'를 서브넷하여 할당하려고 한다. 이때, 필요한 서브넷 개수는 5개이며, 특정 서브넷에 필요한 IP 개수는 28개이다.
[과정 1] 서브넷팅을 위한 조건 조사
2^x - 2 >= 28
1) x는 호스트 비트수
2) -2는 네트워크 이름과 브로드케스트 아이피
3) 28은 특정 서브넷에 필요한 IP 개수
만약, x=4이면 IP 개수에 만족이 안되며, x=6 이면 IP 개수는 만족되지만, 서브넷 개수는 만족안된다.
[과정 2] 필요한 IP 개수를 충당할 수 있는 호스트 비트수 구함
x = 5 (x=5는 새로 변경되는 호스트 비트수이다.)
2^5 - 2 = 32 - 2 = 30 >=28
[과정 3] 서브넷팅 계산 실시
198.133.219.000 00000
255.255.255.111 00000 <- 255.255.255.224
--------------------
198.133.219.000 00000 <- 198.133.219.0 ~ 198.133.219.31
198.133.219.001 00000 <- 198.133.219.32 ~ 198.133.219.63
198.133.219.010 00000 <- 198.133.219.64 ~ 198.133.219.95
198.133.219.011 00000 <- 198.133.219.96 ~ 198.133.219.127
198.133.219.100 00000 <- 198.133.219.128 ~ 198.133.219.159
198.133.219.101 00000 <- 198.133.219.160 ~ 198.133.219.191
198.133.219.110 00000 <- 198.133.219.192 ~ 198.133.219.223
198.133.219.111 00000 <- 198.133.219.224 ~ 198.133.219.255
-------------------- [네트워크 이름] [서브넷 브로케스트 주소]
[Directed Broadcast 주소]
[과정 4] 사용 가능한 IP 범위 찾기
198.133.219.1 ~ 198.133.219.30 <- 198.133.219.0 /27 (할당)
198.133.219.33 ~ 198.133.219.62 <- 198.133.219.32 /27 (할당)
198.133.219.65 ~ 198.133.219.94 <- 198.133.219.64 /27 (할당)
198.133.219.97 ~ 198.133.219.126 <- 198.133.219.96 /27 (할당)
198.133.219.129 ~ 198.133.219.158 <- 198.133.219.128 /27 (할당)
198.133.219.161 ~ 198.133.219.190 <- 198.133.219.160 /27 (남음)
198.133.219.193 ~ 198.133.219.222 <- 198.133.219.192 /27 (남음)
198.133.219.225 ~ 198.133.219.254 <- 198.133.219.224 /27 (남음)
Ex2) 특정 네트워크에 Host가 482대가 위치해 있다. 이때, B Class 공인 IP '172.201.0.0 255.255.0.0'을 이용하여 서브넷팅을 실시하여라.
[과정 1] 조건 검사
2^x - 2 >= 482
x = 9 (새로 변경되는 호스트 비트수)
2^9 - 2 = 512 - 2 = 510 (최대 사용 가능한 IP 개수)
[과정 2] 서브넷팅 계산
172.201.0000000 0.00000000
255.255.1111111 0.00000000 <- 255.255.254.0 <- /23
-------------------------
172.201.0000000 0.00000000 <- 172.201.0.0 ~ 172.201.1.255
172.201.0000001 0.00000000 <- 172.201.2.0 ~ 172.201.3.255
172.201.0000010 0.00000000 <- 172.201.4.0 ~ 172.201.5.255
172.201.0000011 0.00000000 <- 172.201.6.0 ~ 172.201.7.255
~
172.201.1111110 0.00000000 <- 172.201.252.0 ~ 172.201.253.255
172.201.1111111 0.00000000 <- 172.201.254.0 ~ 172.201.255.255
------------------------- [네트워크 이름] [서브넷 브로드케스트 주소]
[과정 3] 사용 가능한 IP 범위 찾기
172.201.0.1 ~ 172.201.1.254 <- 172.201.0.0 /23
172.201.2.1 ~ 172.201.3.254 <- 172.201.2.0 /23
172.201.4.1 ~ 172.201.5.254 <- 172.201.4.0 /23
172.201.6.1 ~ 172.201.7.254 <- 172.201.6.0 /23
~
172.201.252.1 ~ 172.201.253.254 <- 172.201.252.0 /23
172.201.254.1 ~ 172.201.255.254 <- 172.201.254.0 /23
Ex3) ISP 업체 B Class 161.111.0.0 /16
[조건] 특정 구간에 필요한 최대 IP 개수 = 5000개
필요한 서브넷 개수 = 3개
2^x - 2 >= 5000
x=13 (새로 변경되는 호스트 비스트수)
161.111.000 00000.00000000
255.255.111 00000.00000000 <- 255.255.224.0 <- /19
------------------------- [네트워크 이름] [서브넷 브로드케스트]
161.111.000 00000.00000000 <- 161.111.0.0 ~ 161.111.31.255
161.111.001 00000.00000000 <- 161.111.32.0 ~ 161.111.63.255
161.111.010 00000.00000000 <- 161.111.64.0 ~ 161.111.95.255
161.111.011 00000.00000000 <- 161.111.96.0 ~ 161.111.127.255
161.111.100 00000.00000000 <- 161.111.128.0 ~ 161.111.159.255
161.111.101 00000.00000000 <- 161.111.160.0 ~ 161.111.191.255
161.111.110 00000.00000000 <- 161.111.192.0 ~ 161.111.223.255
161.111.111 00000.00000000 <- 161.111.224.0 ~ 161.111.255.255
-------------------------
161.111.0.1 ~ 161.111.31.254 <- 8190개
161.111.32.1 ~ 161.111.63.254 <- 8190개
161.111.64.1 ~ 161.111.95.254 <- 8190개
161.111.96.1 ~ 161.111.127.254 <- 8190개
161.111.128.1 ~ 161.111.159.254 <- 8190개
161.111.160.1 ~ 161.111.191.254 <- 8190개
161.111.192.1 ~ 161.111.223.254 <- 8190개
161.111.224.1 ~ 161.111.255.254 <- 8190개
Ex2) 최대 호스트가 1900대가 있는 네트워크 구간이 있다. 이때, 할당 받은 IP는 B Class IP ‘150.168.0.0/16’이다. IP 낭비가 최소화가 될 수 있도록 서브넷팅을 실시하여라.
[조건] 특정 구간에 필요한 최대 IP 개수 = 1900개, 서브넷 = 7개
2^x - 2 >= 1900
x = 11 (새로 변경되는 호스트 비트수)
2^11 - 2 = 2046개 <- 최대 사용 가능한 IP 개수
- 호스트 아이디를 11bit 변경하면, IP 2046개짜리 서브넷이 여러개가 나온다.
- 네트워크 아이디(서브넷 마스크)를 5bit 증가시키면, IP 2046개짜리 서브넷이 2^5개 나온다.
150.168.00000 000.00000000
255.255.11111 000.00000000 <- 255.255.248.0 <- /21
------------------------- [네트워크 이름] [서브넷 브로드케스트 주소]
150.168.00000 000.00000000 <- 150.168.0.0 ~ 150.168.7.255
150.168.00001 000.00000000 <- 150.168.8.0 ~ 150.168.15.255
150.168.00010 000.00000000 <- 150.168.16.0 ~ 150.168.23.255
150.168.00011 000.00000000 <- 150.168.24.0 ~ 150.168.31.255
150.168.00100 000.00000000 <- 150.168.32.0 ~ 150.168.39.255
150.168.00101 000.00000000 <- 150.168.40.0 ~ 150.168.47.255
150.168.00110 000.00000000 <- 150.168.48.0 ~ 150.168.55.255
~
150.168.11111 000.00000000 <- 150.168.248.0 ~ 150.168.255.255
--------------------------
150.168.0.1 ~ 150.168.7.254 <- 2046개 <- host 1900 구간 할당
150.168.8.1 ~ 150.168.15.254 <- 2046개 <- host 500 구간 할당 <- 낭비
150.168.16.1 ~ 150.168.23.254 <- 2046개 <- host 200 구간 할당 <- 낭비
150.168.24.1 ~ 150.168.31.254 <- 2046개 <- host 30 구간 할당 <- 낭비
150.168.32.1 ~ 150.168.39.254 <- 2046개 <- host 2 구간 할당 <- 낭비
150.168.40.1 ~ 150.168.47.254 <- 2046개 <- host 2 구간 할당 <- 낭비
150.168.48.1 ~ 150.168.55.254 <- 2046개 <- host 2 구간 할당 <- 낭비
~
150.168.248.1 ~ 150.168.255.254 <- 2046개
Ex3) B Class 133.200.0.0/16 서브넷팅
- 전체 필요한 IP 개수가 10000개 정도이다.
- IP 할당이 필요한 서브넷이 8개이다.
- 특정 네트워크 구간에 최대 필요한 IP 개수가 4000개이다.
2^x - 2 >= 4000
x = 12 (변경되는 호스트 아이디 비트)
2^12 - 2 = 4096 - 2 = 4094 (사용 가능한 최대 IP 개수)
- 호스트 아이디가 12Bit가되면, IP 4094개짜리 서브넷이 Z만큼나온다.
- 네트워크 아이디가 4bit가 증가되면, IP 4094개짜리 서브넷이 2^4개가 나온다.
===================================================================
2^7 2^6 2^5 2^4 2^3 2^2 2^1 2^0
128 64 32 16 8 4 2 1
===================================================================
133.200.0000 0000.00000000
255.255.1111 0000.00000000 <- 255.255.240.0 <- /20
--------------------------[네트워크 이름] [서브넷 브로드케스트 주소]
133.200.0000 0000.00000000 <- 133.200.0.0 ~ 133.200.15.255
133.200.0001 0000.00000000 <- 133.200.16.0 ~ 133.200.31.255
133.200.0010 0000.00000000 <- 133.200.32.0 ~ 133.200.47.255
133.200.0011 0000.00000000 <- 133.200.48.0 ~ 133.200.63.255
133.200.0100 0000.00000000 <- 133.200.64.0 ~ 133.200.79.255
133.200.0101 0000.00000000 <- 133.200.80.0 ~ 133.200.95.255
133.200.0110 0000.00000000 <- 133.200.96.0 ~ 133.200.111.255
133.200.0111 0000.00000000 <- 133.200.112.0 ~ 133.200.127.255
~
133.200.1111 0000.00000000 <- 133.200.240.0 ~ 133.200.255.255
---------------------------------------------------------
133.200.0.1 ~ 133.200.15.254 <= 4094개
133.200.16.1 ~ 133.200.31.254 <= 4094개
133.200.32.1 ~ 133.200.47.254 <= 4094개
133.200.48.1 ~ 133.200.63.254 <= 4094개
133.200.64.1 ~ 133.200.79.254 <= 4094개
133.200.80.1 ~ 133.200.95.254 <= 4094개
133.200.96.1 ~ 133.200.111.254 <= 4094개
133.200.112.1 ~ 133.200.127.254 <= 4094개
~
133.200.240.1 ~ 133.200.255.254 <= 4094개
[참고] 서브넷팅시 첫번째 서브넷의 네트워크 이름과 마지막번째 서브넷 브로드케스트 주소가 원본 네트워크와 동일하기 때문에 혼란성에 대한 문제로 인하여 사용을 하지 못했다.
- 현재 'ip subnet-zero'기능이 있기 때문에 첫번째 서브넷 사용이 가능하다.
- 마지막번째 서브넷은 'ip subnet-zero'기능과 상관없이 사용이 가능하다.
시험 예제) 서브넷팅
다음중 R1라우터 IP가 다음과 같이 설정 되어있을때 'A'pc의 IP로 올바른것은?
A------------------------------------------------[Fa0/0]R1
198.133.219.189/27
25.255.255.111 00000
---------------------
000 00000 ← 0
001 00000 ← 32
32 * 5 = 160 ~ 191 (161 ~ 190)
32 * 6 = 192
