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Subnet 활용하기

by Nomangs 2022. 6. 8.
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서브넷을 사용하여 네트워크를 최대한 활용

다른 컴퓨터 네트워크와 마찬가지로 인터넷은 서로 통신하는 많은 컴퓨터 간의 연결입니다. 지금은 거대한 인터넷 네트워크를 여러 서브넷으로 나누는 것이 불가피해졌습니다. 서브넷팅이 무엇인지, 왜 도입되었는지, 서브넷마스크를 계산하는 방법을 이해하려면 먼저 컴퓨터 네트워크에 대한 몇 가지 기본 사항을 명확히 하는 것이 좋습니다.

네트워크 내부의 통신은 어떻게 이루어집니까?

1981년부터 인터넷은 '인터넷 프로토콜', 즉 사용자의 발송 경로를 규제하는 네트워크 프로토콜을 기반으로 운영되었습니다. 네트워크에서 데이터 패킷을 보내려면 송신기가 수신기의 IP 주소를 알아야 합니다. Net ID  Host ID  IP 주소 안에 숨겨져 있습니다. 따라서 해당 네트워크와 해당 호스트(예: PC 또는 네트워크 프린터)를 식별할 수 있습니다. 이 정보를 기반으로 라우터는 데이터 패킷을 올바른 수신자에게 전달할 수 있습니다.

컴퓨터는 0과 1만 이해하므로 이진 시스템에서 작동하므로 IP 주소도 이진으로 구성됩니다. 현재 운영 중인 IPv4 시스템은 32비트, 즉 32개의 0 또는 1로 구성됩니다. 더 쉽게 이해하고 공간을 절약하기 위해 IP 주소는 일반적으로 10진수 표기법과 점 으로 표시 됩니다.

각 위치는 2의 거듭제곱에 해당합니다. 이것이 합계에 추가되는지 여부는 1 또는 0으로 표시됩니다. 이는 다음을 의미합니다.

1 * 2^7 + 1 * 2^6 + 0 * 2^5 + 0 * 2^4 + 0 * 2^3 + 0 * 2^2 + 0 * 2^1 + 0 * 2^0 = 128 + 64 = 192

이 형식은 가능한 한정된 수의 주소를 제공합니다. 정확히는 2 32 입니다.(예: 4.294.967.296) 주소 를 할당할 수 있습니다. 많은 것처럼 들리지만 이러한 주소는 생각보다 빨리 소모됩니다. 그 후 1985년에 서브넷팅이 도입되었습니다.

서브넷팅이란?

간단한 서브넷 정의에 따르면 이는 네트워크를 여러 하위 네트워크로 나누는 것을 의미합니다 . 예를 들어 서브넷을 사용하면 네트워크 관리자가 인터넷에 알리지 않고 회사 네트워크를 서브넷으로 분할할 수 있습니다. 이는 결국 네트워크를 인터넷에 연결하는 라우터가 여전히 실제 주소로 지정되지만 많은 호스트가 그 안에 숨길 수 있음을 의미합니다. 관리자가 사용할 수 있는 호스트 수가 크게 늘어납니다. 128비트로 구성되고 향후 몇 년 내에 이전 버전을 대체할 IPv6이 도입됨에 따라 누락된 IP 주소가 더 이상 서브넷을 생성하는 주된 이유가 아닙니다.

그러나 서브넷을 지정하는 데에는 더 많은 이유가 있습니다. 서브넷은 독립적으로 작동하고 데이터 전송이 더 빠릅니다. 왜요? 서브넷을 사용하면 네트워크를 더 쉽게 관리할 수 있습니다. 가입자가 전체 네트워크에 데이터를 보내는 브로드캐스트는 서브넷을 통해 상대적으로 통제되지 않은 상태로 실행됩니다. 서브넷은 라우터를 통해 훨씬 더 구체적으로 수신기로 데이터 패킷을 라우팅하는 데 사용됩니다. 발신자와 수신자가 동일한 서브넷에 있는 경우 정보를 직접 전달할 수 있으며 리디렉션할 필요가 없습니다.

인터넷 프로토콜이 도입되었을 때 IETF(Engineering Task Force)는 A, B, C, D, E의 4가지 유형의 IP 주소를 분류했습니다. 이들은 자신이 위치한 주소 범위로 클래스를 인식합니다.

 

클래스는 사용 가능한 네트워크 주소 수와 각 네트워크에 있는 호스트 수를 결정합니다. 클래스 A에서 숫자의 첫 번째 블록(8비트 블록이 있기 때문에 옥텟이라고도 함)만 네트워크 주소에 예약되어 있고 나머지 세 개는 호스트 ID에 사용할 수 있습니다. 그 결과 네트워크는 줄어들지만 호스트는 많아집니다. 클래스 B에서 처음 두 블록은 네트 ID를 담당합니다. 즉, 네트워크는 더 많지만 호스트는 더 적습니다. 클래스 C에서는 호스트 주소의 마지막 옥텟만 남습니다. 클래스 D 및 E 주소 범위는 예약되어 있지만 할당되지는 않습니다. 

서브넷팅은 어떻게 작동합니까?

서브넷에서 비트는 서브넷을 생성하기 위해 호스트 ID에서 '차용'됩니다. 1비트만 빌릴 경우 0 또는 1만 가능하기 때문에 정확히 두 개의 서브넷을 생성할 수 있습니다. 더 많은 서브넷의 경우 더 많은 비트가 해제되어야 하며 호스트 주소를 위한 공간은 더 적습니다. 서브넷이 있는 IP 주소는 서브넷이 없는 것과 정확히 동일하게 보입니다. 컴퓨터도 그 차이를 인식하지 못하기 때문에 '서브넷마스크'가 생성됩니다. 데이터 패킷이 인터넷에서 자체 네트워크로 전송되면 라우터는 데이터를 배포하는 데 사용할 서브넷을 결정합니다. IPv4 주소와 마찬가지로 서브넷 마스크는 32비트(또는 바이트)로 구성되며 마스크나 템플릿처럼 주소에 배치됩니다. 일반적인 서브넷 마스크는 다음과 같습니다. 255.255.255.128

 

다시 말하지만, 이것은 이진 형식으로 표시될 수 있습니다. 11111111.11111111.11111111.10000000

이제 논리적 AND 비교 를 할 수 있습니다 .

비교에서는 같은 위치에 있는 두 개의 조합만이 다시 하나를 생성한다고 가정합니다. 다른 모든 비교(1/0, 0/1 및 0/0)는 0을 산출할 뿐만 아니라 라우터도 이러한 계산을 수행합니다.
AND 비교는 네트워크 주소를 산출합니다. 호스트 주소는 0의 오른쪽 영역에 나타나는 모든 숫자를 고려합니다. 

예를 들면,

                IP 주소 192.168.88.3

                네트워크 ID: 192.168.88.0

                호스트 ID: 0.0.0.3

서브넷 마스크는 어떻게 계산합니까?

이제 우리는 IP 주소와 서브넷 마스크에서 어떤 결론을 내릴 수 있는지 보여주었습니다. 그러나 네트워크 관리자는 네트워크 주소와 주어진 서브넷에 수용되어야 하는 호스트의 수라는 또 다른 문제에 정기적으로 직면합니다. 관리자는 충분한 호스트를 허용하는 서브넷 마스크를 계산해야 하며 이를 위해 다음 공식을 사용합니다.

x = 2^n - 2.

우리는 여전히 2진법이므로 2의 거듭제곱으로 계산합니다. N은 서브넷 마스크에서 0인 비트 수에 해당합니다. 결과에서 브로드캐스트 및 네트워크 주소가 사라지도록 값 2를 뺍니다. X는 가능한 호스트를 생성합니다.
네트워크 관리자가 네트워크에 150대의 PC를 가지고 있다고 가정해 보겠습니다. 첫째, 그는 다음으로 높은 2의 거듭제곱을 찾습니다. 27은 128이 너무 작기 때문에 고려할 수 없습니다. 따라서 그는 28-2, 따라서 254개의 호스트를 결정합니다. 서브넷 마스크의 마지막 8비트는 0입니다.

 

서브넷 마스크 255.255.255.0 을 사용하면 충분한 호스트를 해제할 수 있습니다. 또한 호스트 부분에서 왼쪽에서 오른쪽으로 하나씩 비트를 빌려서만 서브넷을 생성할 수 있다는 점에 유의해야 합니다. 이것은 서브넷 마스크의 적절한 구조와 옥텟에서 9개의 다른 값만 사용할 수 있다는 사실을 초래합니다.

서브넷이 왜 그렇게 중요한가요?

일련의 숫자, 이진 변환 및 논리적 비교는 억제 효과가 있습니다. 특히 IPv6에 대한 접근 방식의 맥락에서 일부는 다음과 같이 자문할 수 있습니다. 과연 그럴 가치가 있습니까? 대답은 명확합니다. 그렇습니다! 이것이 서브넷팅이 미래에도 여전히 유용한 이유입니다:

  • 네트워크 내 주소 범위 확장 : 서브넷을 사용하여 네트워크 관리자는 네트워크의 크기를 결정할 수 있습니다.
  • 서브넷 호스트 간의 ast 연결 : 데이터 패킷은 발신자에서 수신자에게 직접 전송되며 라우터를 통해 전체 네트워크를 통해 라우팅되지 않습니다.
  • 네트워크 사용자의 향상된 논리적 구성 : 호스트에 대한 더 나은 개요를 유지하려면 지역 기준(다른 건물 또는 층) 또는 부서별로 분류하는 것이 좋습니다.
  • 보안 강화 : 외부 네트워크가 공격을 받으면 전체 네트워크를 빠르게 위협합니다. 서브넷을 사용하면 네트워크 관리자가 서브넷을 더 쉽게 분할할 수 있습니다.

따라서 중간 규모에서 대규모 네트워크의 경우 서브넷을 만드는 것이 합리적입니다. 초기 노력은 회사에 매우 유용합니다. 회사 네트워크의 구조는 개요를 유지하고 문제를 보다 신속하게 지역화하는 데 도움이 됩니다. 종종 그렇듯이 좋은 주문은 유료 주문입니다.

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