OSI 네트워크 계층 - 2

IP 주소의 클래스 주소

IPv4 주소의 구조

IPv4 는 32자리 이진수(32비트)로 구성되어있다. (IPv6의 경우 128비트)

표현할때는, 8비트당(옥텟) 10진수로 변환하여 . 을 사용하여 구분한다.

0.0.0.0 ~ 255.255.255.255 까지 약 43억개의 경우의 수가 존재한다.

참고로 IP클래스는 지금은 더 이상 사용되지 않고 클래스 방식이 아닌 CIDR(Classless inter-Domain Routing) 방식으로 할당하도록 1993년도에 바뀌었다.

IP 주소의 분류

32비트의 IP주소는 일부분은 네트워크 ID로, 남은 일부분은 호스트 ID 로 사용한다.

네트워크 ID의 크기와 범위에 따라 A~E까지 클래스를 나눌 수 있다.

공인 IP 주소와 사설 IP 주소

사설 IP는 내부 네트워크 ( 예, 공유기 내부 네트워크 ) 상에서만 사용되는 주소로 인터넷상에서는 사용할 수 없는 IP주소입니다. 

반면 공인 IP는 ICANN. 인터넷 진흥원(KISA)등의 IP 주소 할당 공인기관에서 할당한 인터넷 상에서 사용할 수 있는 IP주소를 말합니다.

공인 IP 주소

사설 IP 주소

클래스별 네트워크 주소와 호스트 주소

•

네트워크 주소 : 호스트들을 모은 네트워크를 지칭하는 주소(호스트의 집합)

•

호스트 주소 : 하나의 네트워크 내에 존재하는 호스트를 구분하기 위한 주소

A클래스

[00000001 . 00000000 . 00000000 . 00000000 ~ 011111111 . 11111111 . 11111111 . 11111111]

즉, 1.0.0.0 ~ 127.255.255.255 범위를 갖는다.

항상 네트워크 ID 제일 앞 비트는 0으로 시작한다.

따라서 할당할 수 있는 네트워크 비트수는 7비트, 호스트는 24비트가 된다.

B클래스

[10000001 . 00000000 . 00000000 . 00000000 ~ 101111111 . 11111111 . 11111111 . 11111111]

즉, 128.0.0.0~191.255.255.255

B클래스의 경우 네트워크 ID가 항상 10으로 시작한다.

따라서 할당할 수 있는 네트워크 비트수는 14비트, 호스트는 16비트이다.

C클래스

[11000001 . 00000000 . 00000000 . 00000000 ~ 110111111 . 11111111 . 11111111 . 11111111]

즉, 192.0.0.0~223.255.255.255

C클래스의 경우 32비트로 표현할 때, 항상 110으로 시작한다.

따라서 할당할 수 있는 네트워크 비트수는 21비트, 호스트는 8비트이다.

D클래스와 E클래스

D클래스와 E클래스의 경우는 네트워크 ID와 호스트 ID를 구분하지 않는다.

D클래스는 멀티캐스트용(1 대 다 통신용) 주소, E클래스는 연구 및 특수용도로 사용된다.

D클래스의 경우 32비트로 표현할 때, 항상 1110으로 시작한다.

11100000 00000000 00000000 00000000 ~ 11101111 11111111 11111111 11111111

224.0.0.0~239.255.255.255

E클래스의 경우 항상 1111으로 시작한다.

11110000 00000000 00000000 00000000 ~ 11111111 11111111 11111111 11111111

240.0.0.0~255.255.255.255

클래스 할당 방식의 문제점

앞서 설명한 클래스(Class) 기반의 IP 주소 체계를 클래스풀(Classful)이라고 부르는데,

IP 주소 체계를 처음 만들었을 당시에는 최적의 선택이었고, 네트워크 주소 맨 앞 자리 숫자만 보면 해당 주소가 어느 클래스에 속해있는지 구분할 수 있었다.

클래스별 네트워크 아이디 첫번째 옥텟의 범위가 정해져 있기 때문에 파악 가능 [ex. 192로 시작한다면?]

하지만, 인터넷이 상용화되고 인터넷에 연결되는 호스트 수가 폭발적으로 증가하여 기존의 클래스풀 기반의 주소 체계는 증가하는 IP 주소 요구를 감당하기에는 턱없이 부족하게 되었다.

이러한 관점에서 특히, 클래스 할당 방식은 IP가 낭비된다.

ISP 업체가 IP를 할당해주는데, 예를 들어 pc가 100대 있는 회사에 C클래스를 할당해주면,

Host IP 를 1옥텟만큼 = 255개 한 회사에서 쓸 수 있는데, 155개가 낭비된다.

따라서 서브넷팅 방식으로 사용한다. (뒤 발표에서 설명할 것..화이팅)

네트워크 주소와 브로드 캐스트 주소

IP 주소 중에는 네트워크 주소와 브로드 캐스트 주소가 있고, 컴퓨터나 라우터가 자신의 IP로 사용하면 안되는 주소이다.

네트워크 주소는 호스트 주소가 0(00000000)인 주소

브로드캐스트 주소는 호스트 주소가 255(11111111)인 주소

즉, 호스트 주소가 0일때, 네트워크 주소라고 하고 네트워크를 식별할때 사용하는 대표 주소이다.

브로드 캐스트 주소는 네트워크에 있는 컴퓨터나 장비 모두에게 한번에 데이터를 전송하는데 사용되는 전용 IP 주소이다.