Network Layer(3) - 서브넷, CIDR

서브넷(Subnet)

서브넷

서브넷(Subnet)은 하나의 큰 네트워크를 더 작은 여러 네트워크로 나누는 방법. 이를 통해 네트워크 관리를 더욱 효율적으로 할 수 있으며, 네트워크의 보안을 강화할 수 있다.

서브넷의 주요 개념

• 서브넷 마스크(Subnet Mask): IP 주소에서 네트워크 부분과 호스트 부분을 구분하는 데 사용된다. 서브넷 마스크는 연속된 1과 0으로 이루어져 있으며, 네트워크 부분을 1로, 호스트 부분을 0으로 표시한다.
  • ex) 255.255.255.0 서브넷 마스크는 네트워크 부분을 24비트로, 호스트 부분을 8비트로 설정하는 것을 의미.
• 서브넷 분할: 서브넷을 사용하여 네트워크를 분할하면 네트워크 주소 공간을 보다 효율적으로 사용할 수 있다. 예를 들어, 클래스 C 네트워크 192.168.1.0/24는 254개의 호스트를 수용할 수 있는데, 이를 두 개의 서브넷으로 나누면 각 서브넷이 126개의 호스트를 수용할 수 있다.
  • ex) 192.168.1.0/25와 192.168.1.128/25.

서브넷 예제

• 주어진 IP 주소: 192.168.10.0/24
• 서브넷 마스크: 255.255.255.0
• 이를 두 개의 서브넷으로 나눈다면:
  • 서브넷 1: 192.168.10.0/25 (서브넷 마스크: 255.255.255.128)
  • 서브넷 2: 192.168.10.128/25 (서브넷 마스크: 255.255.255.128)

각 서브넷은 126개의 호스트를 가질 수 있다.

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CIDR (Classless Inter-Domain Routing)

CIDR

CIDR는 클래스 없는 주소 지정 방식으로, 기존의 클래스 기반 주소 지정 방식(A, B, C 클래스)을 대체하기 위해 도입되었다. CIDR은 IP 주소를 보다 유연하게 할당할 수 있게 하며, IP 주소 공간을 효율적으로 사용하게 한다.

CIDR의 주요 개념

• 슬래시 표기법(Slash Notation): CIDR은 서브넷 마스크를 /n 형식으로 표기. 여기서 n은 네트워크 부분을 나타내는 비트의 수를 의미한다.
  • ex) 192.168.1.0/24에서 /24는 네트워크 부분이 24비트임을 나타냄.
• 서브넷과 CIDR의 차이: CIDR에서는 네트워크 경계가 8비트, 16비트, 24비트와 같은 고정 경계가 아니라 유연하게 설정된다. -> 네트워크의 크기를 보다 세분화하여 관리할 수 있게 한다.
  • ex) 192.168.10.0/22는 기존의 클래스 C 네트워크에서 4개의 네트워크를 통합하여 사용할 수 있게 한다. 이 주소 범위는 192.168.10.0부터 192.168.13.255까지의 IP 주소를 포함한다.

CIDR 예제

1. CIDR 네트워크 구분: 172.16.0.0/16 네트워크를 /20으로 나누면 16개의 서브넷을 생성할 수 있다.
   • 서브넷 1: 172.16.0.0/20 (서브넷 범위: 172.16.0.0 ~ 172.16.15.255)
   • 서브넷 2: 172.16.16.0/20 (서브넷 범위: 172.16.16.0 ~ 172.16.31.255)
2. CIDR 주소 할당: ex) 192.168.100.0/22는 4개의 /24 서브넷을 포함한다:
   • 192.168.100.0/24
   • 192.168.101.0/24
   • 192.168.102.0/24
   • 192.168.103.0/24

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서브넷과 CIDR의 이점

1. IP 주소 공간의 효율적 사용: CIDR을 사용하면 네트워크 경계가 유연해져서 IP 주소 공간을 더 효율적으로 사용할 수 있다.
2. 라우팅 테이블 크기 감소: CIDR을 통해 다수의 네트워크를 하나로 묶어서 처리할 수 있으므로 라우팅 테이블의 크기를 줄일 수 있다. -> 라우팅 집합(Aggregation)이라고 함.
3. 유연한 네트워크 설계: 서브넷과 CIDR을 활용하면 네트워크를 유연하게 설계하고 관리할 수 있어, 대규모 네트워크 환경에서도 확장성을 보장할 수 있다.

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서브넷과 CIDR 요약

• 서브넷은 대형 네트워크를 소형 네트워크로 분할해 관리하고, CIDR은 IP 주소를 더 유연하고 효율적으로 할당하는 방식.
• CIDR은 기존의 A, B, C 클래스 시스템을 대체하며, 네트워크 주소를 보다 작은 단위로 관리하고 할당할 수 있다.