서브넷팅

서브넷팅 계산은 주어진 IP 주소와 서브넷 마스크를 기반으로 네트워크를 더 작은 서브넷으로 나누고 각 서브넷의 네트워크 주소, 브로드캐스트 주소, 할당 가능한 호스트 IP 범위를 결정하는 과정입니다. 주로 IPv4에서 사용되며, CIDR (Classless Inter-Domain Routing) 표기법을 함께 이해하면 편리합니다.

서브넷팅 계산의 핵심은 IP 주소와 서브넷 마스크를 이진수로 변환하여 네트워크 부분과 호스트 부분을 구분하는 것입니다.

서브넷팅 계산 단계:

1. 주어진 IP 주소와 서브넷 마스크(또는 CIDR)를 확인합니다.

   • 예시: IP 주소 192.168.1.0, 서브넷 마스크 255.255.255.0 또는 192.168.1.0/24

2. IP 주소와 서브넷 마스크를 이진수로 변환합니다.

   • IP 주소 192.168.1.0의 이진수 변환:
     11000000.10101000.00000001.00000000
   • 서브넷 마스크 255.255.255.0의 이진수 변환:
     11111111.11111111.11111111.00000000
   • CIDR /24는 서브넷 마스크의 처음 24비트가 네트워크 부분임을 의미합니다. 따라서 24개의 '1'과 8개의 '0'으로 이루어진 서브넷 마스크 255.255.255.0과 같습니다.

3. 서브넷 마스크의 '1'의 개수와 '0'의 개수를 파악합니다.

   • 서브넷 마스크 이진수에서 '1'의 개수는 네트워크 부분을 나타냅니다. (예시: 24개)
   • 서브넷 마스크 이진수에서 '0'의 개수는 호스트 부분을 나타냅니다. (예시: 8개)

4. 호스트 비트('0'의 개수)를 이용하여 해당 서브넷의 총 IP 주소 개수와 할당 가능한 호스트 개수를 계산합니다.

   • 총 IP 주소 개수 = $2^{\text{호스트 비트 수}}$
   • 할당 가능한 호스트 개수 = $2^{\text{호스트 비트 수}} - 2$ (네트워크 주소와 브로드캐스트 주소는 호스트에 할당할 수 없습니다.)
   • 예시: 호스트 비트 수 = 8개
     • 총 IP 주소 개수 = $2^8 = 256$개
     • 할당 가능한 호스트 개수 = $2^8 - 2 = 254$개

5. 네트워크 비트('1'의 개수) 중 원래 네트워크 클래스의 기본 네트워크 비트를 제외한 추가된 네트워크 비트 수를 파악합니다.

   • 클래스 A: 기본 8비트가 네트워크 부분 (예: /8)
   • 클래스 B: 기본 16비트가 네트워크 부분 (예: /16)
   • 클래스 C: 기본 24비트가 네트워크 부분 (예: /24)
   • 추가된 네트워크 비트 수 = 현재 서브넷 마스크의 네트워크 비트 수 - 기본 네트워크 클래스의 네트워크 비트 수
   • 예시: IP 주소 192.168.1.0은 클래스 C에 해당하며 기본 네트워크 비트는 24개입니다. 현재 서브넷 마스크의 네트워크 비트 수는 24개이므로 추가된 네트워크 비트는 0개입니다.

6. 추가된 네트워크 비트 수를 이용하여 생성될 수 있는 서브넷 개수를 계산합니다.

   • 생성될 수 있는 서브넷 개수 = $2^{\text{추가된 네트워크 비트 수}}$
   • 예시: 추가된 네트워크 비트 수 = 0개
     • 생성될 수 있는 서브넷 개수 = $2^0 = 1$개 (이 경우는 서브넷팅을 하지 않은 원래 네트워크 자체를 의미합니다.)

다른 서브넷 마스크로 계산 연습:

예시: IP 주소 192.168.1.0, 서브넷 마스크 255.255.255.128 또는 192.168.1.0/25

1. IP 주소: 11000000.10101000.00000001.00000000
2. 서브넷 마스크 255.255.255.128의 이진수 변환:
   11111111.11111111.11111111.10000000
   CIDR /25는 처음 25비트가 네트워크 부분임을 의미합니다.
3. 서브넷 마스크의 '1' 개수: 25개 (네트워크 부분)
   서브넷 마스크의 '0' 개수: 7개 (호스트 부분)
4. 호스트 비트 수 = 7개
   • 총 IP 주소 개수 = $2^7 = 128$개
   • 할당 가능한 호스트 개수 = $2^7 - 2 = 126$개
5. IP 주소 192.168.1.0은 클래스 C (기본 네트워크 비트 24개)
   현재 서브넷 마스크 네트워크 비트 수: 25개
   추가된 네트워크 비트 수 = 25 - 24 = 1개
6. 생성될 수 있는 서브넷 개수 = $2^{\text{추가된 네트워크 비트 수}} = 2^1 = 2$개

이 경우 두 개의 서브넷이 생성되며, 각 서브넷은 128개의 IP 주소를 가지고 그 중 126개를 호스트에 할당할 수 있습니다.

각 서브넷의 정보 계산 (네트워크 주소, 브로드캐스트 주소, 할당 가능한 IP 범위):

서브넷 마스크를 통해 네트워크 부분과 호스트 부분을 나눈 후, 호스트 부분이 모두 '0'이면 해당 서브넷의 네트워크 주소, 호스트 부분이 모두 '1'이면 해당 서브넷의 브로드캐스트 주소가 됩니다. 할당 가능한 호스트 IP 범위는 네트워크 주소 바로 다음 IP부터 브로드캐스트 주소 바로 이전 IP까지입니다.

예시: IP 주소 192.168.1.0, 서브넷 마스크 255.255.255.128 (/25)

• 첫 번째 서브넷:

  • 네트워크 부분: 192.168.1. (25비트)
  • 호스트 부분: 7비트
  • 호스트 부분이 모두 '0'인 경우: 0000000
    • 네트워크 주소: 192.168.1.0 (11000000.10101000.00000001.00000000)
  • 호스트 부분이 모두 '1'인 경우: 1111111
    • 브로드캐스트 주소: 192.168.1.127 (11000000.10101000.00000001.01111111)
  • 할당 가능한 호스트 IP 범위: 192.168.1.1 부터 192.168.1.126 까지

• 두 번째 서브넷:

  • 네트워크 부분: 192.168.1. (25비트) - 다음 서브넷은 네트워크 부분의 마지막 비트가 바뀝니다.
  • 서브넷 마스크의 25번째 비트가 '1'이므로 이 비트를 기준으로 서브넷이 나뉩니다. 첫 번째 서브넷에서 이 비트는 '0'이었고, 두 번째 서브넷에서는 '1'이 됩니다.
  • 네트워크 주소의 이진수 형태를 보면 11000000.10101000.00000001.0까지가 네트워크 부분입니다. 다음 서브넷은 이 마지막 '0'이 '1'이 됩니다.
  • 두 번째 서브넷의 네트워크 부분 이진수 시작: 11000000.10101000.00000001.1
  • 호스트 부분이 모두 '0'인 경우: 0000000
    • 네트워크 주소: 192.168.1.128 (11000000.10101000.00000001.10000000)
  • 호스트 부분이 모두 '1'인 경우: 1111111
    • 브로드캐스트 주소: 192.168.1.255 (11000000.10101000.00000001.11111111)
  • 할당 가능한 호스트 IP 범위: 192.168.1.129 부터 192.168.1.254 까지

서브넷팅 계산 시 유의사항:

• 서브넷 마스크의 '1' 비트는 항상 연속되어야 합니다.
• 네트워크 주소와 브로드캐스트 주소는 해당 서브넷 내의 호스트에 할당할 수 없습니다.
• CIDR 표기법은 서브넷 마스크를 더 간결하게 표현하는 방법입니다. /nn은 서브넷 마스크의 네트워크 비트 수를 나타냅니다.

서브넷팅 계산은 처음에는 복잡하게 느껴질 수 있지만, IP 주소와 서브넷 마스크의 이진수 변환 및 비트 연산 개념을 이해하고 반복적으로 연습하면 익숙해질 수 있습니다. 다양한 IP 주소와 서브넷 마스크 조합으로 직접 계산해보는 것이 중요합니다. 또한, 온라인 서브넷 계산기 등을 활용하여 계산 결과를 확인하면서 학습하는 것도 도움이 됩니다.