IP 클래스와 CIDR & VLSM

● IP 주소 클래스란?

 

통신을 위해 사용되는 논리적인 주소 IP가 사용된 시작은 ARPANET 이였습니다. 초기에는 많은 HOST가 존재하지 않았고 IPv4 주소 체계만으로 충분했습니다. 다만 관리의 목적을 위해 5개의 Class로 나누어서 사용 하였습니다. 

 

항목	시작 BIT	네트워크 주소	서브넷	가용 주소 (전체)
Class A	0000 0000	0.0.0.0 ~ 127.255.255.255	255.0.0.0.0	2,147,483,648
Class B	1000 0000	128.0.0.0 ~ 191.255.255.255	255.255.0.0	1,073,741,824
Class C	1100 0000	192.0.0.0 ~ 223.255.255.255	255.255.255.0	536,870,912
Class D	1110 0000	224.0.0.0 ~ 239.255.255.255	정의 되지 않음	268,435,456
Class E	1111 0000	240.0.0.0 ~ 255.255.255.255	정의 되지 않음	268,435,456

 

표와 같이 Class에 할당된 서브넷 마스크의 변경없이 그대로 사용하는 것을 Classful 이라고 합니다. 기관이나 기업에서 특정 공인 IP 대역을 Class 단위로 할당 받는다면 사용되지 못하는 IP 자산은 낭비 됩니다. 

 

Class 단위로 할당되는 방식의 단점을 극복하기 위해서 소개되는 방법이 CIDR (Classless Inter-Domain Routing) 입니다. CIDR 방식을 사용하면 더 이상 Class 단위로 IP를 사용할 필요 없이 서브넷을 사용자 편의대로 조정하여 사용 할 수 있습니다. 또한 서브넷 마스크가 255.255.255.0로 표기 되던것을 /24와 같이 변경하여 네트워크 장비의 부하를 감소 시켰습니다.  

 

● CIDR (Classless Inter-Domain Routing) 정의 (With. Supernetting)

 

CIDR (Classless Inter-Domain Routing)은 슈퍼네팅 (Supernetting)이라고도 하며  IP 주소 할당 방법으로 기존의 Class 기반으로 할당하던 방식을 대체 하였습니다. CIDR의 목표는 전세게 인터넷 라우팅 테이블의 증가 속도를 늦추는 것과 IPv4 주소의 고갈속도를 감소 시키는 것 입니다.

 

만약 조직에서 256개 이상의 장비를 가지고 있어 Class C 만으로 부족하여 Class B를 할당 받았다면, 6만 여개의 IP 자산은 불필요하게 낭비되는 것입니다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 IETF에서 1993년도에 CIDR을 소개 했습니다. 

 

CIDR은 VLSM(Variable-Length Subnet Mask)에 기반을 두고 있습니다. VLSM은 네트워크 엔지니어가 IP 주소를 필요에 따라 분할하여 필요한 만큼 IP 주소를 할당하여 IP 주소의 낭비를 막는 기술 입니다.

 

CIDR 주소는 2개의 숫자의 집합으로 이루어져 있습니다. 예를 들면 192.168.100.1/24 주소를 사용한다면 192.168.100.0은 Prefix 이고 네트워크 주소를 의미 하고, /24 는 Suffix로 주소의 BIT 수 를 의미 합니다. 마지막에 있는 1은 HOST에 할당된 IP가 됩니다. 아래의 표는 서브넷마스크에 따른 Suffix 표기 방법 입니다. 

 

255.0.0.0.0	/8	255.255.240.0	/20
255.128.0.0	/9	255.255.248.0	/21
255.192.0.0	/10	255.255.252.0	/22
255.224.0.0	/11	255.255.254.0	/23
255.240.0.0	/12	255.255.255.0	/24
255.248.0.0	/13	255.255.255.128	/25
255.252.0.0	/14	255.255.255.192	/26
255.254.0.0	/15	255.255.255.224	/27
255.255.0.0	/16	255.255.255.240	/28
255.255.128.0	/17	255.255.255.248	/29
255.255.192.0	/18	255.255.255.252	/30
255.255.224.0	/19

 

 

 

● VLSM (Variable Length Subnet Mask) 정의 (with. Subnetting)

 

VLSM은 서브넷마스크를 수정하여 IP 주소를 더 작은 크기로 분할하여 사용할 수 있는 방법 입니다. HOST의 수량에 따라 IP 주소를 분할하여 사용할 수 있어 IP 주소의 낭비를 막을 수 있습니다. 

 

25개의 IP가 필요한 구간에 C Class를 할당한다면 25개를 제외한 231개(256 - 25)의 IP주소는 낭비되기 때문에 이러한 낭비를 최소화 하기 위해 서브넷팅을 통해 효율적인 IP 할당이 가능 합니다. 서브넷마크스 길이에 따라 분할 가능한 네트워크 수량과 각 네트워크별로 할당 가능한 IP 수량은 아래 표와 같습니다.

 

Suffix	네트워크 수량	할당 가능 IP 수량
/25	2 개	128 개
/26	4 개	64 개
/27	8 개	32 개
/28	16 개	16 개
/29	32 개	8 개
/30	64 개	4 개

 

예를 들어 192.168.100.0/27로 서브넷팅을 수행하면 분할 할 수 있는 전체 네트워크는 8개이고 개별 네트워크당 할당 할 수 있는 HOST의 수량은 32 입니다. Network ID와 Broadcast를 제외하면 실제 HOST에게 할당 할 수 있는 IP 수량은 30개 입니다. 

 

192.168.100.0/27 서브넷팅 수행	192.168.100.0 ~ 192.168.0.31	192.168.100.128 ~ 192.168.0.159
	192.168.100.32 ~ 192.168.0.63	192.168.100.160 ~ 192.168.0.191
	192.168.100.64 ~ 192.168.0.95	192.168.100.192 ~ 192.168.0.223
	192.168.100.96 ~ 192.168.0.127	192.168.100.224 ~ 192.168.0.255

 

네트워크의 수량과 HOST의 수량을 쉽게 구할 수 있는 방법은 서브넷마스크의 BIT를 이용하면 됩니다. /27의 마지막 서브넷 비트는 1110 0000 이고 111 (2의 3승 → 8)은 네트워크의 수량을 의미하며 0 0000(2의 5승 → 32)은 HOST에 할당 가능한 수량을 의미 합니다.