서브넷 마스크, IP주소, 라우터와 라우팅

서브넷 마스크 (Subnet Mask)

서브넷 마스크는 IP 주소를 네트워크 부분과 호스트 부분으로 나누는 데 사용되는 32비트 값이다. IP 주소는 네트워크를 식별하는 부분과 네트워크 내의 특정 장치를 식별하는 부분으로 구성된다. 서브넷 마스크는 1과 0으로 구성된 연속된 비트 패턴으로, 네트워크 부분을 1로, 호스트 부분을 0으로 나타낸다. 예를 들어, IP 주소가 192.168.1.10이고 서브넷 마스크가 255.255.255.0이면, 네트워크 부분은 192.168.1이고, 호스트 부분은 10이 된다. 서브넷 마스크를 통해 네트워크를 보다 작은 서브넷으로 나누어 효율적으로 관리할 수 있다.

 

서브넷 마스크의 형식

서브넷 마스크는 32비트의 숫자로, 이진수로 나타내면 네트워크 부분을 나타내는 연속된 1들과 호스트 부분을 나타내는 연속된 0들로 구성된다. 이를 10진수 점표기법으로도 표현할 수 있다. 예를 들어:

• 이진수: 11111111.11111111.11111111.00000000
• 10진수 점표기법: 255.255.255.0

서브넷 마스크의 역할

서브넷 마스크의 주요 역할은 IP 주소를 네트워크 주소와 호스트 주소로 분리하는 것입니다. 예를 들어, IP 주소가 192.168.1.10이고 서브넷 마스크가 255.255.255.0이라면:

• 네트워크 주소: 192.168.1.0
• 호스트 주소: 0.0.0.10

서브넷 마스크 계산 예시

1. IP 주소: 192.168.1.10
2. 서브넷 마스크: 255.255.255.0

이 IP 주소와 서브넷 마스크를 이진수로 변환하면 다음과 같다:

• IP 주소: 11000000.10101000.00000001.00001010
• 서브넷 마스크: 11111111.11111111.11111111.00000000

네트워크 부분과 호스트 부분을 분리:

• 네트워크 부분: 11000000.10101000.00000001.00000000 (192.168.1.0)
• 호스트 부분: 00000000.00000000.00000000.00001010 (0.0.0.10)

서브넷팅

서브넷팅은 큰 네트워크를 더 작은 서브넷으로 나누는 과정입니다. 이를 통해 네트워크를 효율적으로 관리하고, 보안을 강화하며, 네트워크 충돌을 줄일 수 있다. 예를 들어, 하나의 큰 네트워크(예: 192.168.1.0/24)를 여러 개의 작은 서브넷으로 나눌 수 있다.

서브넷 마스크와 CIDR 표기법

서브넷 마스크는 종종 CIDR(Classless Inter-Domain Routing) 표기법으로 표현된다. CIDR 표기법은 IP 주소 뒤에 슬래시(/)와 서브넷 마스크의 1의 개수를 적는다. 예를 들어:

• 서브넷 마스크: 255.255.255.0 -> CIDR 표기법: /24
• IP 주소와 서브넷 마스크: 192.168.1.10/24

서브넷 계산

서브넷 계산기를 사용하거나 직접 계산하여 네트워크 범위를 구할 수 있다. 예를 들어, 192.168.1.0/24 네트워크의 범위는:

• 네트워크 주소: 192.168.1.0
• 첫 번째 호스트 주소: 192.168.1.1
• 마지막 호스트 주소: 192.168.1.254
• 브로드캐스트 주소: 192.168.1.255

서브넷 마스크를 이해하면 네트워크 설계와 관리를 보다 효율적으로 할 수 있다. 네트워크를 적절히 서브넷팅하면 트래픽을 줄이고 보안을 강화할 수 있다.

 

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공인 IP 주소와 사설 IP 주소 (Public IP Address and Private IP Address)

• 공인 IP 주소 (Public IP Address): 인터넷 상에서 고유하게 식별될 수 있는 IP 주소다. 인터넷 서비스 제공업체(ISP)에서 할당하며, 전 세계 어디서나 접근 가능하다.
• 사설 IP 주소 (Private IP Address): 내부 네트워크에서만 사용되는 IP 주소다. 라우터가 NAT(Network Address Translation)을 통해 공인 IP 주소로 변환해 외부 인터넷과 통신한다. 주로 사용하는 사설 IP 주소 범위는 10.0.0.0 ~ 10.255.255.255, 172.16.0.0 ~ 172.31.255.255, 192.168.0.0 ~ 192.168.255.255이다.

정적 IP 주소와 동적 IP 주소 (Static IP Address and Dynamic IP Address)

• 정적 IP 주소 (Static IP Address): 수동으로 설정된 고정된 IP 주소로, 변경되지 않고 항상 동일한 IP를 사용한다. 서버, 네트워크 장비 등에서 주로 사용된다.
• 동적 IP 주소 (Dynamic IP Address): DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol) 서버에 의해 자동으로 할당되는 IP 주소로, 일정 기간 후 변경될 수 있다. 일반 사용자 기기(예: PC, 스마트폰 등)에서 주로 사용된다.

 

 

 

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라우터와 라우팅 (Router and Routing)

• 라우터 (Router): 서로 다른 네트워크를 연결하고 데이터를 전송하는 네트워크 장비입니다. 라우터는 목적지 IP 주소를 기반으로 데이터를 올바른 경로로 전달한다.
• 라우팅 (Routing): 네트워크 간 데이터 패킷의 경로를 결정하고 전송하는 과정입니다. 라우터는 라우팅 테이블을 사용해 최적의 경로를 선택하고, 다양한 라우팅 프로토콜(예: RIP, OSPF, BGP 등)을 통해 네트워크 정보를 교환한다.

 

라우터 (Router)

라우터는 컴퓨터 네트워크에서 서로 다른 네트워크를 연결하고 데이터를 전달하는 장치다. 라우터의 주요 기능은 데이터 패킷을 수신하고, 목적지 주소에 따라 가장 적절한 경로로 전달하는 것이다. 라우터는 가정, 기업, ISP 네트워크 등 다양한 환경에서 사용된다.

라우터의 주요 기능

1. 패킷 전달 (Packet Forwarding): 라우터는 데이터 패킷의 목적지 IP 주소를 확인하고, 라우팅 테이블을 참조하여 적절한 경로로 패킷을 전달한다.
2. 네트워크 분할 (Network Segmentation): 라우터는 네트워크를 여러 개의 서브넷으로 나누어 관리할 수 있다. 이는 네트워크 트래픽을 줄이고 보안을 강화하는 데 유용하다.
3. NAT (Network Address Translation): 라우터는 사설 IP 주소를 공인 IP 주소로 변환하여 내부 네트워크 장치들이 인터넷과 통신할 수 있도록 한다.
4. DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) 서버 역할: 많은 가정용 라우터는 DHCP 서버 기능을 제공하여 내부 네트워크 장치들에게 동적으로 IP 주소를 할당한다.

라우팅 (Routing)

라우팅은 네트워크 간 데이터 패킷의 경로를 결정하고 전달하는 과정이다. 라우터는 라우팅 테이블과 다양한 라우팅 프로토콜을 사용하여 최적의 경로를 선택한다.

라우팅 테이블

라우팅 테이블은 라우터가 목적지 네트워크에 도달하기 위해 어떤 경로를 선택해야 하는지 정보를 담고 있는 데이터베이스다. 라우팅 테이블은 다음과 같은 정보를 포함한다:

• 목적지 네트워크 (Destination Network)
• 서브넷 마스크 (Subnet Mask)
• 다음 홉 (Next Hop): 패킷을 보내야 할 다음 라우터의 주소
• 인터페이스 (Interface): 패킷을 보내기 위해 사용할 라우터의 네트워크 인터페이스

라우팅 프로토콜

라우팅 프로토콜은 라우터들이 서로 라우팅 정보를 교환하고 최적의 경로를 결정하는 데 사용된다. 라우팅 프로토콜은 크게 두 가지로 나눌 수 있다: 거리 벡터 라우팅 프로토콜과 링크 상태 라우팅 프로토콜.

1. 거리 벡터 라우팅 프로토콜 (Distance Vector Routing Protocol):
   • RIP (Routing Information Protocol): 경로를 선택할 때 홉 수(hop count)를 기준으로 가장 적은 경로를 선택한다. 최대 홉 수는 15다.
   • EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol): Cisco에서 개발한 프로토콜로, 보다 효율적인 경로 계산을 위해 대역폭, 지연, 신뢰도 등 다양한 메트릭을 사용한다.
2. 링크 상태 라우팅 프로토콜 (Link State Routing Protocol):
   • OSPF (Open Shortest Path First): 라우터가 네트워크 전체 맵을 가지고 있으며, 링크 상태 광고(LSA)를 통해 네트워크 상태를 공유하고 최단 경로를 계산한다.
   • IS-IS (Intermediate System to Intermediate System): OSPF와 유사한 방식으로 작동하며, 주로 대형 ISP 네트워크에서 사용된다.
3. 경로 벡터 라우팅 프로토콜 (Path Vector Routing Protocol):
   • BGP (Border Gateway Protocol): 주로 인터넷의 자율 시스템(AS) 간 경로 정보를 교환하는 데 사용된다. BGP는 각 AS의 정책을 기반으로 경로를 선택한다.

라우팅의 종류

라우팅은 관리 방식에 따라 정적 라우팅과 동적 라우팅으로 나눌 수 있다.

1. 정적 라우팅 (Static Routing):
   • 네트워크 관리자가 수동으로 라우팅 테이블에 경로를 추가한다.
   • 작은 네트워크에서 주로 사용되며, 경로 변경이 적은 환경에서 효과적이다.
2. 동적 라우팅 (Dynamic Routing):
   • 라우팅 프로토콜을 사용하여 라우터들이 자동으로 경로를 설정하고 조정한다.
   • 대규모 네트워크에서 주로 사용되며, 네트워크 변화에 빠르게 대응할 수 있다.

라우터와 라우팅은 네트워크의 핵심 요소로, 네트워크의 성능과 안정성을 크게 좌우한다. 각 라우팅 프로토콜과 라우터 설정 방법을 잘 이해하면 보다 효율적이고 안정적인 네트워크 환경을 구축할 수 있다.