서브넷팅(Subnetting)
선수학습(1개)
요약
하나의 네트워크를 같은 크기의 서브넷 여러 개로 나누는 서브네팅(FLSM)의 원리를 설명합니다. 몇 개의 서브넷 비트를 사용할지 정하는 방법과 각 서브넷의 네트워크 주소·브로드캐스트 주소를 구하는 방법을 정보처리기사 실기 기출 문제와 함께 다룹니다.
헷갈리기 쉬운 용어 요약
| 용어 | 설명 |
|---|---|
| 서브넷 마스크 | 네트워크 주소 구하는데 사용 |
| 프리픽스 길이 | CIDR 표기 /24 의 24, 서브넷 마스크의 1의 갯수 |
| 서브네팅(FLSM) | 서브넷 구하는데 사용 |
서브네팅(FLSM)
서브넷 마스크를 활용해서 우리는 A기업에게 특정 IP 주소 범위를 임대해줄 수 있었습니다. 그런데 그것보다 더 잘게 쪼개서 임대해주고 싶습니다.
"A기업은 192.168.1.0 네트워크 주소를 사용하세요. 서브넷 마스크는 255.255.255.0 입니다. 그런데 두번째 64개 IP주소만 사용하세요."
이럴 때 사용하는 것이 서브네팅(FLSM)입니다. 두번째 64개 IP 주소를 서브넷(서브 네트워크)이라고 합니다.
FLSM(Fixed Length Subnet Mask)이란?
FLSM(Fixed Length Subnet Mask)은 고정 길이 서브넷 마스크를 의미합니다. 이는 주어진 네트워크를 모두 동일한 크기의 여러 서브넷으로 나누는 방식입니다.
예를 들어, /24 네트워크를 4개의 서브넷으로 나눈다면, 모든 서브넷은 동일하게 /26의 서브넷 마스크를 갖게 됩니다.
/24는 IP 주소를 256개 사용할 수 있는 하나의 묶음입니다. 이 256개짜리 묶음을 동일한 크기의 4개 묶음(서브넷)으로 나누는 상황을 가정해 보겠습니다.
- 각 서브넷의 크기 계산: 256개의 주소를 4개로 나누면, 하나의 서브넷은
256 / 4 = 64개의 주소를 갖게 됩니다. - 새로운 CIDR 표기법 찾기: 이제 "64개의 주소를 갖는 묶음"을 CIDR 표기법으로 표현해야 합니다. 64는 2의 6제곱()이므로, 64개의 주소를 표현하려면 6개의 자리가 필요합니다.
- 결론: IP 주소는 총 32개의 자리로 이루어져 있습니다. 이 중 각 컴퓨터를 식별하는 데 사용될 6개의 자리를 제외한 나머지
32 - 6 = 26개의 자리가 네트워크 자체를 식별하는 데 사용됩니다. 따라서 각 서브넷은/26으로 표기하게 됩니다.
VLSM은 이렇게 동일한 크기가 아닌, 각 서브넷의 필요에 따라 가변적인 크기로 분할하는 기술입니다. 예를 들어, 어떤 부서에는 100개의 IP가 필요하고 다른 부서에는 10개의 IP만 필요한 경우, VLSM을 사용하면 IP 주소를 훨씬 효율적으로 할당할 수 있습니다.
- 장점: 모든 서브넷의 크기가 같아 관리가 단순하고 용이합니다.
- 단점: 각 서브넷의 실제 필요한 호스트 수와 상관없이 동일한 크기로 할당하기 때문에 IP 주소 낭비가 발생할 수 있습니다. 이러한 단점을 보완하기 위해 VLSM(Variable Length Subnet Mask) 방식이 사용됩니다.
A기업의 서브넷 마스크(2진수) = 11111111.11111111.11111111.00000000 이므로 뒤쪽 8자리 0을 사용합니다.
이 8개의 비트 중 앞쪽 n개의 비트를 사용해 4개의 서브넷을 만듭니다. 몇 개의 비트를 사용할지는 몇 개로 나누는가에 달려 있습니다.
i개로 나누는 경우 -> 를 만족하는 n개의 비트를 사용합니다.
를 만족하는 n은 2 이므로 서브넷을 나누기 위해 앞쪽 2개의 비트를 사용합니다.
첫번째 서브넷 : 00XXXXXX
두번째 서브넷 : 01XXXXXX
세번째 서브넷 : 10XXXXXX
네번째 서브넷 : 11XXXXXX
이렇게 4개의 서브넷을 만들 수 있습니다.
서브넷 비트
이렇게 호스트 부분에서 떼어내 서브넷을 구분하는 데 쓰는 비트를 서브넷 비트라고 합니다. 위 예시에서는 앞쪽 2개가 서브넷 비트입니다.
서브넷 비트는 "여기까지가 네트워크"라는 경계를 뒤로 미는 역할입니다. 그래서 서브넷 비트는 호스트 쪽이 아니라 프리픽스에 그대로 합쳐집니다. 각 서브넷은 24 + 2 = 26, 즉 /26이 됩니다.
왜 하필 앞쪽 비트를 뗄까?
서브넷 비트로 뒤쪽 비트를 쓴다고 가정해봅시다. 마지막 비트 2개로 서브넷을 나눈다면 첫번째 서브넷은 XXXXXX00, 즉 0, 4, 8, 12, ... 처럼 4칸씩 건너뛴 주소들이 됩니다.
주소가 이렇게 흩어지면 문제가 생깁니다.
- 연속된 구간이 아니라서 "이 서브넷의 주소 범위는 어디부터 어디까지"라고 말할 수 없습니다.
- 호스트 부분이 모두 0인 네트워크 주소와 모두 1인 브로드캐스트 주소를 정할 수 없습니다.
- 무엇보다 서브넷 마스크는 앞이 전부 1, 뒤가 전부 0인 형태여야 하는데, 뒤쪽 비트를 네트워크 부분으로 쓰면 1과 0이 뒤섞여 마스크로 표현할 방법이 없습니다.
앞쪽 비트를 떼야 각 서브넷이 연속된 주소 블록이 되고, 경계가 한 군데라서 서브넷 마스크로 표현할 수 있습니다.
서브넷 비트 수에 따른 변화
서브넷 비트를 몇 개 쓰느냐에 따라 서브넷 개수와 각 서브넷의 크기가 반대로 움직입니다. /24(주소 256개)를 나누는 경우입니다.
| 서브넷 비트 | 서브넷 개수 | 각 서브넷 크기 | 프리픽스 | 서브넷 마스크 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 128 | /25 | 255.255.255.128 |
| 2 | 4 | 64 | /26 | 255.255.255.192 |
| 3 | 8 | 32 | /27 | 255.255.255.224 |
| 4 | 16 | 16 | /28 | 255.255.255.240 |
서브넷의 네트워크 주소 구하기
A기업이 임대받은 두번째 64개 IP주소 중 첫번째 IP 주소는 01000000 이 됩니다. 이를 10진수로 바꾸면 64 가 됩니다.
따라서 두번째 서브넷의 네트워크 주소는 192.168.1.64 가 됩니다.
같은 방법으로 4개 서브넷을 모두 구하면 다음과 같습니다. 서브넷 비트를 고정한 채 나머지 호스트 비트를 모두 0으로 두면 네트워크 주소, 모두 1로 채우면 브로드캐스트 주소입니다.
| 서브넷 | 마지막 옥텟 | 네트워크 주소 | 브로드캐스트 주소 | 주소 범위 |
|---|---|---|---|---|
| 첫번째 | 00XXXXXX | 192.168.1.0 | 192.168.1.63 | 192.168.1.0 ~ 192.168.1.63 |
| 두번째 | 01XXXXXX | 192.168.1.64 | 192.168.1.127 | 192.168.1.64 ~ 192.168.1.127 |
| 세번째 | 10XXXXXX | 192.168.1.128 | 192.168.1.191 | 192.168.1.128 ~ 192.168.1.191 |
| 네번째 | 11XXXXXX | 192.168.1.192 | 192.168.1.255 | 192.168.1.192 ~ 192.168.1.255 |
각 서브넷의 네트워크 주소가 64씩 커지는 것을 볼 수 있습니다. 이 64가 서브넷 하나의 크기이자 블록 크기입니다.