IP(internet protocol)
IP 주소
- Layer 3 계층 주소
- IP 헤더 안에 포함된 주소
- 주소 체계 : 32bit (2^32개 = 4,294,967,296개) →→→→→ IPv4
- IP 주소 현황 : 2011년 2월 고갈 발표
- IP 주소 고갈 문제 대책 : 서브넷 마스크, 서브넷팅, VLSM, 사설 IP 주소&NAT, IPv6 주소 전환
- IP 주소는 임대 서비스이다. (임대 과정 : IANA -> APNIC -> KRNIC(KISA) -> ISP -> 사용자)
- 참조 사이트 : www.iana.com
서브넷 마스크(Subnet Mask)
- 목적 : IP 주소 고갈 방지 대책, 네트워크 구분 및 IP 주소 개수 측정
- 특징 : 맨 앞에 비트부터 '1'이 연속되어야 한다.
- 사용 방법
공통 비트 : '1' 표기 <- 네트워크 아이디 : 네트워크 식별자
비공통 비트 : '0' 표기 <- 호스트 아이디 : 호스트 식별자
네트워크 아이디 호스트 아이디 IP 주소 개수
121.160.13.45 255.255.255.0 121.160.13 .45 2^8개
121.160.13.45 255.255.0.0 121.160 .13.45 2^16개
121.160.13.45 255.0.0.0 121 .160.13.45 2^24개
121.160.13.45 255.255.255.255 121.160.13.45 x 2^0개 = 1개
0.0.0.0 0.0.0.0 x 32bit 2^32개 = 전체
121.160.13.45 255.0.255.0 서브넷 마스크 X → 반드시 1이 연속되는 구조여야함
A 198.133.219.32 255.255.255.0
B 198.133.219.145 255.255.255.0
C 198.133.220.145 255.255.255.0
IP 주소 클래스 0.0.0.0 ~ 255.255.255.255
- A, B, C, D, E 클래스
1. 유니캐스트(Unicast) 주소 (A,B,C Class)
- 유니케스트 전송때 사용하는 주소이며, 장치에 설정하는 주소이다.
A Class(0~127) : 맨 앞에 비트가 '0'인 공통 비트 클래스
0.0.0.0 ~ 127.255.255.255 기본 서브넷 마스크 : 255.0.0.0
0 0000000. 0 1111111. 네트워크 아이디당 IP 주소 개수 : 2^24개
(16,777,216개)
B Class(128~191) : 맨 앞에 비트가 '10'인 공통 비트 클래스
128.0.0.0 ~ 191.255.255.255 기본 서브넷 마스크 : 255.255.0.0
10 000000. 10 111111. 네트워크 아이디당 IP 주소 개수 : 2^16개
(65,536개)
C Class(192~223) : 맨 앞에 비트가 '110'인 공통 비트 클래스
192.0.0.0 ~ 223.255.255.255 기본 서브넷 마스크 : 255.255.255.0
110 00000. 110 11111. 네트워크 아이디당 IP 주소 개수 : 2^8개
(256개)
----------------------------------------------------------------------------------
2^7 2^6 2^5 2^4 2^3 2^2 2^1 2^0
128 64 32 16 8 4 2 1
----------------------------------------------------------------------------------
2. 멀티케스트 주소
- 멀티케스트 전송때 사용하는 주소이며, 장치에 설정이 안되는 주소이다.
- 서버가 패켓을 멀티케스트로 전송할 경우, 목적지 IP 주소로 설정된다.
D Class(224~239) : 맨 앞에 비트가 '1110'인 공통 비트 클래스
224.0.0.0 ~ 239.255.255.255 서브넷 마스크 개념 X
1110 0000 1110 1111.
3. IANA 예비용 예약 주소
- 예비용으로 예약되었기 때문에 사용 및 설정이 안된다.
E Class(240~255)
240.0.0.0 ~ 255.255.255.255
설정이 불가능한 IP 주소
- D 클래스 224.0.0.0 ~ 239.255.255.255
- E 클래스 240.0.0.0 ~ 255.255.255.255
- 0.0.0.0 ~ 0.255.255.255
- 127.0.0.0 ~ 127.255.255.255 (Localhost 예약 주소)
- 네트워크 이름, 서브넷 브로드케스트 주소(Directed Broadcast 주소)
→→→→ 설정 가능한 IP 주소 개수: (2^host-id - 2개)
네트워크 이름 & 서브넷 브로드케스트 주소
121.160.41.0 <- 네트워크 이름
121.160.41.252 255.255.255.0
121.160.41.255 <- 서브넷 브로드케스트 주소
서브넷 마스크 프리픽스(Prefix) 마스크 설정 가능한 IP 주소 개수
(2^host-id - 2개)
255.255.255.255 /32(이진수의 '1'의 갯수가 몇개인지)
255.255.255.0 /24 2^8 - 2개
255.255.0.0 /16 2^16 - 2개
255.0.0.0 /8 2^24 - 2개
0.0.0.0 /0
255.255.255.252 /30 2^2-2개
255.255.255.248 /29 2^3-2개
255.255.255.224 /27 2^5-2개
255.255.255.192 /26 2^6-2개
255.255.254.0 /23 2^9-2개
255.255.240.0 /20 2^12-2개
공인 IP 주소 & 사설 IP 주소
1) 공인 IP 주소 (Public IP 주소)
- ISP 업체에서 할당한 인터넷이 가능한 주소
- 공인 IP 네트워크 정보는 ISP 업체 라우터 장비에 등록 O
2) 사설 IP 주소 (Private IP 주소)
- ISP 업체 임대와 관계 없이 내부용으로 사용하는 주소
- 사설 IP 네트워크 정보는 ISP 업체 라우터 장비에 등록 X
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] 사설 IP 주소를 사용하는 내부 네트워크에서 인터넷을 하려면...?
- NAT 기능 이용
NAT
PC--------------------------[F0/0]R1[F0/1]-----------------------인터넷
192.168.1.254 192.168.1.1 121.160.53.3
SA 192.168.1.254 ──────NAT─> SA 121.160.53.3
DA 192.168.1.254 <─NAT────────DA 121.160.53.3
IP 주소 사용 주의 사항
1. 중복 X
2. 미할당 IP 주소는 다른 네트워크에 할당하면 안된다. (이유 : 네트워크 이름 중복)
진법 변환
------------------------------------------------------------------------------------
2^7 2^6 2^5 2^4 2^3 2^2 2^1 2^0
128 64 32 16 8 4 2 1
------------------------------------------------------------------------------------
11111111 = 255
11111110 = 254
11111100 = 252
11111000 = 248
11110000 = 240
11100000 = 224
11000000 = 192
10000000 = 128
00000000 = 0
<IP 주소 예제>
Ex1) 19.188.27.251 255.0.0.0
1) 무슨 클래스? A Class
2) 네트워크 이름과 서브넷 브로드케스트 주소? 19.0.0.0 19.255.255.255
3) 설정 가능한 IP 주소 범위와 개수? 19.0.0.1 ~ 19.255.255.254 2^24-2개
4) 서브넷 마스크를 Prefix 표기 -> /8
5) 사설/공인? 공인 / Ford Motor / US
Ex2) 123.255.181.17 255.255.0.0
1) 무슨 클래스? A Class
2) 네트워크 이름과 서브넷 브로드케스트 주소? 123.255.0.0 123.255.255.255
3) 설정 가능한 IP 주소 범위와 개수? 123.255.0.1 ~ 123.255.255.254 2^16-2개
4) 서브넷 마스크를 Prefix 표기 -> /16
5) 사설/공인? 공인 / JP / OSAKA
Ex3) 172.16.255.254 255.255.0.0
1) 무슨 클래스? B Class
2) 네트워크 이름과 서브넷 브로드케스트 주소? 172.16.0.0 17.16.255.255
3) 설정 가능한 IP 주소 범위와 개수? 172.16.0.1 ~ 172.16.255.254 2^16-2개
4) 서브넷 마스크를 Prefix 표기 -> /16
5) 사설/공인? 사설
Ex4) 172.30.1.4 255.255.255.0
1) 무슨 클래스? B Class
2) 네트워크 이름과 서브넷 브로드케스트 주소? 172.30.1.0 172.30.1.255
3) 설정 가능한 IP 주소 범위와 개수? 172.30.1.1 ~ 172.30.1.254 2^8-2개
4) 서브넷 마스크를 Prefix 표기 -> /24
5) 사설/공인? 사설
Ex5) 192.168.133.87 255.255.255.0
1) 무슨 클래스? C Class
2) 네트워크 이름과 서브넷 브로드케스트 주소? 192.168.133.0 192.168.133.255
3) 설정 가능한 IP 주소 범위와 개수? 192.168.133.1 ~ 192.168.133.254 2^8-2개
4) 서브넷 마스크를 Prefix 표기 -> /24
5) 사설/공인? 사설
Ex6) 172.16.1.100 255.255.255.0
1) 무슨 클래스? B Class
2) 네트워크 이름과 서브넷 브로드케스트 주소? 172.16.1.0 172.16.1.255
3) 설정 가능한 IP 주소 범위와 개수? 172.16.1.1 ~ 172.16.1.254 2^8-2개
4) 서브넷 마스크를 Prefix 표기 -> /24
5) 사설/공인? 사설
Ex7) 211.241.228.14 255.255.255.0
1) 무슨 클래스? C Class
2) 네트워크 이름과 서브넷 브로드케스트 주소? 211.241.228.0 211.241.228.255
3) 설정 가능한 IP 주소 범위와 개수? 211.241.228.1~211.241.228.254 2^8-2개
4) 서브넷 마스크를 Prefix 표기 -> /24
5) 사설/공인? 공인 HiLine interservice / KR
Ex8) 10.211.10.7 255.255.255.0
1) 무슨 클래스? A Class
2) 네트워크 이름과 서브넷 브로드케스트 주소? 10.211.10.0 10.211.10.255
3) 설정 가능한 IP 주소 범위와 개수? 10.211.10.1 ~ 10.211.10.254 2^8-2개
4) 서브넷 마스크를 Prefix 표기 -> /24
5) 사설/공인? 사설
Ex9) 다음과 같은 경우, 어떤 클래스 및 어떤 서브넷 마스크를 사용하는 것이 효율적인가?
1) Host 230개 : A/B/C | /24 | 2^8-2 = 254개
2) Host 50,000개 : A/B | /16 | 2^16-2 = 65534개
3) Host 10,000,000개 : A | /8 | 2^24-2 = 16777214개
4) Host 25개 : A/B/C | /27 | 2^5-2 = 30개 → 2^x-2 >= 25
5) Host 1000개 : A/B | /22 | 2^10-2 = 1022개 → 2^x-2 >= 1000
Ex10) 서브넷 마스크가 아닌 것은? 255.255.241.0
① 255.255.241.0 →11111111.11111111.
② 255.255.248.0 →11111111.11111111.11111000.00000000
③ 255.255.255.252 →11111111.11111111.11111111.11111100
④ 0.0.0.0 → 00000000.00000000.00000000.00000000