서브넷 마스크2
172.16.0.0/20 서브넷 분할 (5개 서브넷)
1. 서브넷 요구 사항 분석
* 원래 네트워크: 172.16.0.0/20
* 필요한 서브넷 개수: 5개
2. 필요한 서브넷 비트 수 결정
2^n >= {필요한 서브넷 개수} 공식을 사용하여 필요한 서브넷 비트 수(n)를 계산합니다.
2^n >= 5
n=3 이면 2^3 = 8 이므로, 3개의 비트를 서브넷 용도로 할당해야 합니다.
3. 새로운 서브넷 마스크 계산
원래 서브넷 마스크는 /20이므로 20개의 네트워크 비트와 12개의 호스트 비트를 가지고 있습니다.
서브넷 분할을 위해 3개의 비트를 추가로 사용하므로, 새로운 서브넷 마스크는 /23이 됩니다.
이것을 십진수 점 표기법으로 변환하면 다음과 같습니다.
원래 서브넷 마스크 (20비트 1): 11111111.11111111.11110000.00000000 = 255.255.240.0
추가된 서브넷 비트 (3비트 1): 00000000.00000000.00001110.00000000 (이진수 표현에서 3개의 1이 추가됨)
새로운 서브넷 마스크 (23비트 1): 11111111.11111111.11111110.00000000 = 255.255.254.0
새로운 서브넷 마스크: 255.255.254.0 또는 /23
4. 서브넷 주소 범위 및 정보 계산
서브넷 비트가 3비트이므로, 총 2^3 = 8개의 서브넷을 만들 수 있습니다.
각 서브넷의 호스트 비트는 12 - 3 = 9비트가 됩니다.
따라서 각 서브넷당 2^9 - 2 = 510개의 사용 가능한 호스트 주소를 가질 수 있습니다. (네트워크 주소와 브로드캐스트 주소는 제외)
각 서브넷의 네트워크 주소는 원래 네트워크 주소에서 서브넷 비트를 순차적으로 증가시켜 얻을 수 있습니다.
서브넷 마스크의 마지막 옥텟(254)을 이진수로 표현하면 11111110 이므로, 호스트 주소 블록 크기는 2^{32-23} = 2^9 = 512입니다.
즉, 각 서브넷은 512개의 주소 범위를 가집니다.
다음은 처음 5개의 서브넷 정보입니다.
| 서브넷 번호 | 네트워크 주소 | 브로드캐스트 주소 | 사용 가능 호스트 주소 범위 |
|---|---|---|---|
| 1 | 172.16.0.0/23 | 172.16.1.255/23 | 172.16.0.1 ~ 172.16.1.254 |
| 2 | 172.16.2.0/23 | 172.16.3.255/23 | 172.16.2.1 ~ 172.16.3.254 |
| 3 | 172.16.4.0/23 | 172.16.5.255/23 | 172.16.4.1 ~ 172.16.5.254 |
| 4 | 172.16.6.0/23 | 172.16.7.255/23 | 172.16.6.1 ~ 172.16.7.254 |
| 5 | 172.16.8.0/23 | 172.16.9.255/23 | 172.16.8.1 ~ 172.16.9.254 |
5. 계산법 상세 설명
1. 서브넷 마스크 계산:
* 원래 네트워크 프리픽스 /20에서 필요한 서브넷 비트 수 3을 더하여 새로운 프리픽스 /23을 얻습니다.
* /23을 이진수 32비트 마스크로 표현하면 처음 23비트가 1이고 나머지 9비트가 0입니다.
11111111.11111111.11111110.00000000
* 이 이진수를 십진수 점 표기법으로 변환하면 255.255.254.0이 됩니다.
2. 네트워크 주소 계산:
* 첫 번째 서브넷의 네트워크 주소는 원래 네트워크 주소와 동일합니다: 172.16.0.0.
* 이후 서브넷의 네트워크 주소는 이전 서브넷의 네트워크 주소에 호스트 주소 블록 크기(512)를 더하여 계산합니다.
* 두 번째 서브넷: 172.16.0.0 + 512 = 172.16.2.0 (세 번째 옥텟이 2 증가)
* 세 번째 서브넷: 172.16.2.0 + 512 = 172.16.4.0
* ...
3. 브로드캐스트 주소 계산:
* 각 서브넷의 브로드캐스트 주소는 해당 서브넷의 네트워크 주소에서 마지막 호스트 비트를 모두 1로 설정한 주소입니다. 또는 다음 서브넷의 네트워크 주소에서 1을 뺀 주소입니다.
* 첫 번째 서브넷 브로드캐스트 주소: 172.16.1.255
* 두 번째 서브넷 브로드캐스트 주소: 172.16.3.255
* ...
4. 사용 가능 호스트 주소 범위 계산:
* 각 서브넷의 사용 가능 호스트 주소 범위는 네트워크 주소 바로 다음 주소부터 브로드캐스트 주소 바로 이전 주소까지입니다.
* 첫 번째 서브넷 사용 가능 호스트 주소: 172.16.0.1 ~ 172.16.1.254
* 두 번째 서브넷 사용 가능 호스트 주소: 172.16.2.1 ~ 172.16.3.254
* ...
이러한 계산 과정을 통해 172.16.0.0/20 네트워크를 5개의 서브넷으로 분할하고 각 서브넷의 네트워크 정보와 사용 가능한 호스트 주소 범위를 확인할 수 있습니다.
서브넷 비트 수를 계산하는 것은 원하는 서브넷 개수를 수용할 수 있을 만큼의 비트를 호스트 부분에서 빌려오는 과정입니다.
이 때 중요한 것은 빌려온 비트의 조합으로 만들 수 있는 서브넷 수가 요구하는 서브넷 수보다 크거나 같아야 한다는 것입니다.
다음 단계를 통해 서브넷 비트 수 계산법을 자세히 설명드리겠습니다.
1. 필요한 서브넷 개수 확인:
가장 먼저, 네트워크를 몇 개의 작은 서브넷으로 나누고 싶은지 파악해야 합니다.
문제에서 주어진 것처럼 5개의 서브넷이 필요할 수도 있고, 특정 요구 사항에 따라 다른 개수가 필요할 수도 있습니다.
2. 서브넷 개수를 수용할 수 있는 최소 비트 수 결정:
빌려올 서브넷 비트 수(n)를 결정하기 위해 다음 공식을 사용합니다.
2^n \ge \text{필요한 서브넷 개수}
여기서 2^n은 n개의 비트로 만들 수 있는 서로 다른 조합의 수를 의미하며, 이는 곧 만들 수 있는 서브넷의 최대 개수가 됩니다. 따라서 필요한 서브넷 개수보다 크거나 같은 최소의 2^n 값을 찾아야 합니다.
예시:
* 5개의 서브넷이 필요한 경우:
* 2^1 = 2 (충분하지 않음)
* 2^2 = 4 (충분하지 않음)
* 2^3 = 8 (충분함)
따라서 최소 3개의 비트를 서브넷 용도로 할당해야 합니다.
* 10개의 서브넷이 필요한 경우:
* 2^3 = 8 (충분하지 않음)
* 2^4 = 16 (충분함)
따라서 최소 4개의 비트를 서브넷 용도로 할당해야 합니다.
3. 결과 해석:
위 공식을 통해 얻은 n 값이 바로 서브넷 분할을 위해 원래 호스트 부분에서 빌려와야 하는 비트 수입니다.
이 n개의 비트는 서브넷 ID를 나타내는 데 사용됩니다.
요약:
서브넷 비트 수를 계산하는 핵심은 필요한 서브넷 개수를 2^n보다 작거나 같게 만드는 최소의 정수 n을 찾는 것입니다. 이는 이진수의 조합을 이용하여 원하는 개수의 서브넷을 고유하게 식별하기 위함입니다.