Subnetting [ 서브넷팅 ]

 안녕하세요. 이번시간에는 서브넷팅에 대해 알아보도록 하겠습니다. 서브넷팅은 간단히 말해서 큰 IP 대역을 작은 IP 대역으로 나눈다고 할 수 있겠습니다. 이 말만 들으면 다소 어렵게 느껴지지만 한번 이해하고 하는 방법을 알게 된다면 큰 어려움은 없을 것이라고 생각됩니다. 또 서브넷팅은 네트워크를 하는 사람이라면 필수적으로 이해해야 하는 부분이기 때문에 꼭 알고게셔야 합니다. 그럼 바로 들어가도록 하겠습니다.

 현재의 IP 주소는 32비트의 IPv4 주소체제를 사용하고 있습니다. 바로 와이파이를 설정할 때나 봤을법한 192.168.0.1/24 이런 숫자가 IP 주소라는 친구인데요. 컴퓨터나 핸드폰은 각 장치마다 이 IP 주소를 하나 혹은 이상을 갖고 있습니다. 그렇다면 이런 IP 주소는 어디에 쓰이는 것일까요? 제가 앞서 말했듯이 IP는 일종의 주소입니다. 주소라고 표현하는 이유는 모든 네트워크 통신이 이루어지는 장비는 이 주소를 갖고 있고 데이터를 보내야 할때 각 장치의 IP를 목적지로 해서 전송하기 때문입니다. 이런 IP 주소는 각 장치마다 하나 혹은 이상의 주소를 갖게 되는데 서브넷팅은 이러한 주소를 효율적으로 관리하고 할당하기 위해 사용하는 방법입니다.

 서브넷팅 하기에 앞서 서브넷마스크라는 것의 개념을 알아야 합니다. 서브넷마스크란 네트워크의 범위를 지정해주는 기능을 함으로써 0.0.0.0~255.255.255.255의 IP 주소 대역을 서브넷마스크를 통해 여러 개의 대역으로 나눌 수 있습니다. 192.168.0.1/24의 주소가 있다고 가정할 때 서브넷 마스크는 '/24' 이 부분이 됩니다. 이 표기방식은 프리픽스(prefix) 표기 방식으로 서브넷마스크에서 1로 설정돼 있는 비트의 수를 나타낸 값입니다. 만약 '/24'로 되어있다면 서브넷마스크에서 1의 개수는 24개가 되는 것입니다. 아래의 그림으로 설명해보도록 하겠습니다.

※ 서브넷마스크는 IP 주소와 AND연산을 통해 IP 주소의 범위를 지정합니다.

192.168.0.1 이라는 주소가 있을 때 이를 0과 1로 나타내면

11000000.10101000.00000000.00000001 이 됩니다. 이때 서브넷마스크가 '/24'라면 1의 개수가 24개라는 말이 됩니다.

11111111.11111111.11111111.00000000 ---> 서브넷마스크

 이렇게 놓고 위의 IP 주소와 아래의 서브넷마스크를 AND 연산을 하게 되면

11000000.10101000.00000000.00000000 이 됩니다. 이를 다시 10진수로 표현하면 192.168.0.0/24이 됩니다. 이것을 다르게 말하면 192,168.0.1/24는 192.168.0.0에서 192.168.0.255까지의 IP 주소가 들어있는 192.168.0.0/24의 대역에 속해있다고 할 수 있습니다. 위의 과정을 자세히 보면 서브넷마스크에서 1인 부분은 모두 IP 대역을 나타내고 0인 부분은 모두 호스트에 할당할 수 있는 IP를 나타내는 것을 확인할 수 있습니다. 때문에 서브넷마스크에서 1인 부분은 네트워크를 나타낸다고 해서 네트워크 ID라고 부르고 0인 부분은 호스트를 나타낸다고 해서 호스트 ID라고 부릅니다.

 서브넷팅을 하는 방법이 처음에는 어렵고 난감하게 느껴지실 수 있지만 몇번 해보고 적용해보면 쉽게 할 수 있다는 것을 깨달을 수 있습니다. 예를 들어 보겠습니다. 예를 들어 A라는 회사의 컴퓨터가 150대 있습니다. 이때 A회사에 알맞은 IP를 할당하기 위해서는 어떤 크기의 IP 대역을 할당받아야 할까요? 아래의 과정을 통해 알아보도록 하겠습니다.

※ 서브넷팅은 오로지 2의 제곱수로만 할당이 가능합니다. 이유는 서브넷마스크에서 1의 개수가 많아질수록 할당할 수 있는 IP의 개수는 2의 제곱씩 작아지기 때문입니다. 

EX> 192.168.0.0/24 -> 254개, 192.168.0.0/25 -> 126개, 192.168.0.0/26 -> 62개 ,,,,

 이때, IP 대역에서 첫번째 IP와 마지막 IP는 각각 네트워크를 나타내는 IP와 브로드캐스트 IP로 사용되기 때문에 호스트에 할당할 수 없습니다.

 우선 150대의 컴퓨터가 있기 때문에 할당해야 할 IP는 150보다 많아야 합니다. 그리고 2의 제곱 중 150보다는 크되 가장 작은 수를 찾아야 합니다. 그렇다면 256이 나옵니다. 256은 2^8이 됩니다. 따라서 150대의 컴퓨터에 IP를 할당하기 위해서는 총 254개의 IP 주소를 할당할 수 있는 IP를 구매해야 하고 A회사에서 121.240.0.0의 대역을 서브넷팅해서 구매한다고 결정했다면 서브넷팅은 호스트 ID를 8개로 해서 2^8인 256이 되도록 설정해야 합니다.

121.240.0.0

01101111.11110000.00000000.00000000 -> IP

11111111.11111111.11111111.00000000 -> subnet mask -> /24

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121.240.0.0/24 이렇게 되어야 맞게 서브넷팅 했다고 할 수 있습니다.

 A회사에서 121.240.0.0/24의 대역을 구매했다면 121.240.0.1~121.240.0.150까지의 IP를 할당할 수 있게 됩니다. 하지만 만약 서브넷팅을 잘못해서 121.240.0.0/25의 대역을 구매했다면 121.240.0.1~121.240.0.126까지 총 126개의 컴퓨터까지 할당할 수밖에 없게 됩니다. 이때, 254개의 IP 중 150개의 IP를 사용하면 104개의 IP가 남게 되지만 이 IP들은 사용할 수 없으므로 추가되는 컴퓨터에 할당하거나 내버려두어야 합니다. 이것이 IPv4의 단점입니다.

 서브넷마스크가 원래 처음에는 접했을 때도 어렵고 알고 있다고 해도 설명하기 어려운 부분입니다. 따라서 많이 연습해보고 직접 설정해보는 것이 가장 좋은 방법입니다. 이상으로 서브넷마스크에 대한 설명을 마치도록 하겠습니다.

 만약 너무 어려워서 이해를 못하시곘다면 댓글로 남겨주세요. 최대한 자세히 알려드리겠습니다.