[네트워크] 네트워크 주소 체계 - IP address 1(서브넷팅)

1. IP address
- IP address는 인터넷 상에서, 네트워크와 연결되어 있는 특정 장치를 식별하는 값이다.
- 네트워크 ID(네트워크 주소)와 호스트 ID(네트워크 내 호스트 주소)로 구성되어 있다.

2. Subnet mask
- 네트워크 부분과 호스트 부분을 구분해주는 값이다.
- 효율적인 네트워크 분리를 해준다.

3. 특수한 주소
1) 네트워크 주소 : 네트워크를 대표하는 값
2) Limited Broadcast 주소 : 255.255.255.255
3) 0.0.0.0 :  부팅 시 자신의 IP 주소를 모를 때 사용
4) Loop Back 주소 : 127.0.0.0~127.255.255.255 / 패킷 송수신 과정을 시스템 내부에서 시험할 때 사용
4) 사설 IP 주소 : 공식적인 승인 없이 사용할 수 있는 주소
라우팅이 불가능한 주소로, 인터넷 상에서는 사용할 수 없다.

4. 서브넷팅
- 서브넷은 특정 네트워크를 여러 개의 네트워크로 분할해준다.
- IP 주소가 부족한 현상을 해소하는 방안이다.
- 하나의 IP 주소는 32비트로 구성된다.
이 때 네트워크 주소와 호스트 주소가 공존하기 때문에, 어디까지 네트워크 주소인지, 어디서부터 호스트 주소인지 알 수 없다.
이 때 서브넷 마스크를 이용해서 네트워크 주소와 호스트 주소를 구분한다.


* IP 주소와 서브넷 마스트를 & 연산하면 네트워크 주소.

ex 1)
IP = 1. 1. 1. 1
Subnet mask = > 255.255.255.255.0

0000 0001. 0000 0001. 0000 0001. 0000 0001
1111 1111. 1111 1111. 1111 1111. 0000 0000
-------------------------------------
0000 0001. 0000 0001. 0000 0001. 0000 0000
=> 1. 1. 1. 0

ex 2) - 연산 값은 네트워크 주소를 의미함

- 네트워크 주소가 서로 같아야 통신이 가능하다.
- 첫번째 형광펜을 친 줄의
네트워크 주소는 다음과 같다
1.1.0.0~ 1.255.0.0
첫번째 주소인 1.1.0.0은 네트워크 주소이며, 마지막 주소인 1.255.0.0은 브로드캐스트 주소다.

* 블라인드 통신 : 전송 후 잘 수신되었는지 확인할 수 있는 방법은 없다.
송신자가 수신자에게 데이터를 전송할 경우, 서브넷 마스크로 같은 네트워크 주소를 가지는지 판별한다.

* 데이터가 잘 전송되었는지 확인하려면?
- 수신자로부터 확인응답(ACK)를 받는다.
하지만 이 경우. 수신자로부터 ACK가 전송되지 않았을 때
데이터가 제대로 전송되지 않아 ACK가 전송되지 않은 건지,
ACK가 전송 중에 손실된 건지 알 수 없다. =>


ex 3)
서브넷 마스크에 따라 최대 사용 가능한 호스트 수와 네트워크 주소 구하기

서브넷마스크	마지막바이트	네트워크	최대 호스트 수
255.255.255.0	0000 0000	1	256(254)
255.255.255.128	1000 0000	2	128(126)
255.255.255.192	1100 0000	4	64(62)
255.255.255.224	1110 0000	8	32(30)
255.255.255.240	1111 0000	16	16(14)
255.255.255.248	1111 1000	32	8(6)
255.255.255.252	1111 1100	64	4(2)
255.255.255.254	1111 1110	128	2(0)
255.255.255.255	1111 1111	256	-

ex 4)
IP address 172.16.0.0 인 경우 이를 14개의 서브넷으로 나누어 사용하고자 할 경우 서브넷 마스크의 값은?

전체 서브넷 수는 네트워크 주소와 브로드 캐스트 주소를 고려해야 하므로 총 16개이다.
서브넷 비트 수는 4이다.( 2의 4승은 16)
B 클래스에 속하는 IP 주소이므로 기본 서브넷 마스크는 255.255.0.0이다.
따라서 문제에서 요구하는 서브넷 마스크의 값은
1111 1111. 1111 1111. 1111 0000. 0000 0000이다.
=> 255.255.240.0

ex 5)
네트워크 ID 210.182.73.0 을 몇 개의 서브넷으로 나누고, 각 서브넷은 적어도 40개 이상의 호스트 ID를 필요로 한다. 적절한 서브넷 마스크의 값은?

40개의 호스트에 IP 주소를 부여하기 위해 IP 주소 개수를 계산하면
40 + 2 = 42이다. (네트워크 주소, 브로드 캐스트 주소 포함)
42개에 가장 근접하는 비트 수를 구하면 6이다.
C 클래스에 속하는 IP 주소이므로 기본 서브넷 마스크는 255.255.255.0이다.
따라서 문제에서 요구하는 서브넷 마스크의 값은
1111 1111. 1111 1111. 1111  1111. 1100 0000이다.
=> 255.255.255.192

ex 6)
201.19.51.131/26의 네트워크 주소는?

IP 주소와 서브넷 마스크를 & 연산하면 네트워크 주소다.

201.19.51.131 (1000 0011)
255.255.255.192 (1100 0000)
-----------------
201.19.51.128(1000 0000)