- IP주소이야기 #2

IP주소를 두 부분, 그러니까 네트워크와 호스트 부분으로 나누는 이유는 무엇이고, 나누는 기준은 어떤 것일까요? 이미 언급하였지만 어떤 데이터(패킷)을 원하는 목적지로 전송하려할 때, 목적지의 네트워크 위치는 어디인지를 알아야 하는데, 바로 이때 IP주소의 네트워크 부분을 보고 판단하게 됩니다. 그리고 목적지 네트워크 안에 어떤 컴퓨터가 데이터를 받아야 하나? 이는 호스트 부분을 보고 판단하게 됩니다.

이렇게 두 부분으로 나누었기 때문에 IP주소를 물리주소(MAC주소)와 달리 입체적(?), 계층적 혹은 2차원적 주소로 볼 수 있습니다. 반대로 MAC주소를 평면적이라고 합니다. 말이 너무 이상하네요 -_-'; 어쨌거나 IP주소를 두 부분으로 나누게 된 것은 꽤 좋은 아이디어 같습니다.

자 그렇다면 IP주소를 두 부분으로 나누는 기준은 무엇인지 알아보도록 하겠습니다. 과거 클래스기반 IP주소에서는 기준이 딱 정해져 있었습니다. 예를 들어볼까요? A 클래스는 1.0.0.0 ~ 126.255.255.255 까지의 주소들 임을 위에서 언급했습니다. 만약 여러분들이 10.0.0.0 이란 A 클래스 주소를 공짜(?)로 얻게되었다고 가정해 보면... 일단 네트워크 부분은 10.0.0.0 에서 10 이며 호스트 부분은 0.0.0 이 되도록 이미 약속이 정해져 있습니다.

여러개의 서브넷으로 나누어야 사용 및 관리가 편리하다

이로인해 호스트 부분에는 0.0.0 ~ 255.255.255 까지 총 2²⁴ 개수 만큼 컴퓨터들을 연결할 수 있게 되며 각각 컴퓨터들에 IP를 부여할 수 있게 됩니다. 물론 1천6백만대나 되는 컴퓨터를 단일 네트워크에 연결하지는 않겠지요? 이더넷의 충돌이란 특성도 있고 공간상의 문제도 있기 때문에 앞서 말한것처럼 서브넷으로 조각조각 나누어서 관리해야 합니다. 이렇게 나누는 행위를 서브네팅(Subnetting)이라고 합니다.

클래스 기반 IP주소 체계에서 가장 작은 호스트 수를 가질 수 있는 클래스는 C 클래스입니다. 즉 2⁸-2개, 254개의 컴퓨터(호스트)에게 각각 아이피를 부여할 수 있습니다. 각 클래스 별로 연결 가능한 호스트수를 보면 A클래스: 약 1천6백만개, B클래스: 약 6만5천개, C 클래스: 254개인데, 클래스 별로 매우 큰 차이가 있음을 알 수 있습니다.

- 서브넷 마스크(Subnet Mask)

점점 IP주소가 부족해 지는 상황에서, 300개의 호스트 연결이 필요한 네트워크에 벌컥 B클래스 주소를 줄리는 만무하겠죠? 또한 A클래스의 경우 1천6백만개나 되는 호스트를들 단일 네트워크로 연결하기는 사실상 불가능하기 때문에 잘게 나누어야 하는데, 이를 위한 효과적인 방법도 필요하게 됩니다. 이 때문에 IP주소와 함께 서브넷 마스크(Subnet Mask) 란 것을 사용하게 되었습니다.

 
서브넷 마스크(Subnet mask)

클래스 기반으로 A,B,C 이렇게 나누던 방법에서, 서브넷 마스크를 통해 네트워크를 나눈는 방법의 차이는 무엇일까요? 바로 자신이 원하는 크기로 나눌 수 있다는 것입니다.

서브넷 마스크값은 IP와 동일한 32비트 값으로, 네트워크 부분과 호스트 부분을 구별하기위해 IP주소와 서브넷 마스크값을 "논리적 AND" 처리하는 방법을 사용합니다. 그 결과로 나오게 되는값을 통해 IP주소를 네트워크 부분과 호스트 부분으로 구별할 수 있게되고, 해당 데이터가 외부 네트워크로 나갈건지 여부도 판단하게 됩니다.

즉 자기자신의 네트웍부분과 전송할 패킷의 목적지 IP의 네트웍부분을 서로 비교한후 같으면 ARP를 통해 해당 목적지의 물리주소(MAC)를 알아내여, 데이터를 뿌리게 되고 (유니캐스트로), 서로 다를 경우에는 이미 정해진 출구, 즉 디폴트 게이트웨이(default gateway)로 패킷을 전달하게 됩니다 - 이때도 마찬가지로 "디폴트 게이트웨이를 가진 IP는 응답하라! 그리고 MAC주소를 즉시 알려달라! " 라는 ARP 프로토콜을 사용해 물리주소를 알아낸후 패킷을 디폴트 게이트웨이로 전달하게 됩니다. 즉 자신이 속한 네트웍에 목적지가 없는 경우겠지요. 비로서 해당 패킷이 멀고먼 여행을 떠날 첫 번째 관문에 부딪히게 되는 것이기도 합니다.

- 디폴트 게이트웨이(Default Gateway)