[네트워크] 서브네팅(Subnetting)을 하는 이유와 개념

안녕하세요

 

오늘은 서브네팅(Subnetting)에 대해서 알아보려고 합니다.

 

IPv4 주소 체계

현재 우리는 IPv4라는 주소 체계를 사용하고 있습니다. IPv4는 32비트(4Byte)로 이루어져 있으며 2의 32제곱 약 42억 개의 IP주소를 가질 수 있는데 우리는 이것을 네트워크 장비에 할당할 수 있습니다.
하지만 전 세계 인구가 42억 명보다 많고 한 사람이 여러 개의 네트워크 장비를 가지고 있는 오늘날에는 IPv4로 할당할 수 있는 IP의 숫자가 부족합니다. 

 

또한 42억개의 네트워크를 효율적으로 사용하기 위해서 클래스를 다음과 같이 나누게 된다.

위와 같이 Class A ~ Class E 까지 5단계로 나누게 됩니다.
- 여기서 Net-id는 네트워크를 구분하기 위한 주소로 우리가 수정하거나 변경할 수 없으며, Host-id는 네트워크 안에서 장비를 구분하기 위한 주소이다 즉 IP 개수를 의미합니다.

 

Subnet mask 이해하기

A클래스의 경우 8비트까지가 Net-id, 나머지가 Host-id가 되는데 이 경우 IP의 개수가 1600만 개가 나온다.
- 이 네트워크를 만약 개인이나 규모가 작은 곳에서 사용한다면 아무리 많이 사용해도 1600만 개의 IP주소가 사용되지 않고 낭비되는 상황이 벌어지게 될 것입니다.
- 이렇게 낭비되는 IP를 효율적으로 관리하기 위해서 등장한 개념이 서브네팅(Subnetting)입니다.

 

서브네팅(Subnetting)이란?

IP주소를 효율적으로 사용하기 위해서 네트워크를 나누는 과정을 말합니다. 자신의 네트워크를 더 작은 서브 네트워크로 나누는 것이라고 생각해주시면 됩니다.
앞선 IPv4의 문제를 해결하기 위하여 네트워크의 수에 따라 효율적으로 사용할 수 있도록 서브넷(Subnet)이라는 개념이 등장합니다.

 

장점

1. 효율성
네트워크를 나누면서 가질 수 있는 이점은 여러 가지가 있는데 앞서 말한 것처럼 낭비되는 IP주소를 효율적으로 관리하여 사용할 수 있고, 네트워크를 나눔으로써 사용하는 용도 역시 구분할 수 있게 합니다.

2. 성능
성능적인 측면에서도 이점이 있는데, 데이터를 보낼 때 네트워크에 연결된 모든 호스트에 전송하는 것을 브로드캐스트(Broadcast)라고 하는데 브로드캐스팅을 하게 되면 너무 많은 트래픽(traffic)이 생기기 때문에 성능이 저하되는 문제가 발생한다. 네트워크를 분리함으로써 브로드캐스트 되는 도메인의 크기가 줄어들어 트래픽을 감소시켜 성능적인 이점 역시 얻을 수 있다.

3. 보안
보안적인 측면에서 바라본다면, 네트워크를 분리한다는 것은 서로 다른 네트워크가 된다는 뜻이다. 하나의 도메인에 모든 정보가 들어있다면 누군가로부터 공격받았을 때 모든 정보가 유출될 수 있지만, 네트워크를 여러 개로 나눔으로써 보안적으로 이점이 있다.

 

단점

같은 네트워크 안에서는 2 계층 장비인 스위치(Switch)를 사용하면 통신이 가능하지만, 서로 다른 네트워크와 통신하기 위해서는 3 계층 장비인 라우터(Router)가 필요하다.

1. 과도한 서브네팅은 비효율
서브네팅(Subnetting)을 너무 많이 하게 되면 오히려 효율적이지 않은 상황이 생기기도 한다. 너무 많이할 경우 각 네트워크마다 네트워크 이름과 브로드캐스트 주소 2개의 IP가 사용되기 때문에 사용 가능한 IP가 줄어들게 된다. 네트워크가 쪼개질 수록 낭비되는 IP가 많이지기 때문에 효율적이지 않을수도 있다.

 

서브네팅(Subnetting) 예시

아래와 같이 Class C가 할당되어 있고,

한 교실에 PC가 25대가 있다 IP주소는 최소 개수로 네트워크를 서브네팅해야 한다면?

Q. 일단 최소 IP개수는 몇 개가 필요할까?
- PC가 25대 이기 때문에 IP주소는 기본적으로 25대가 필요합니다.
- 또한 IP주소의 첫 번째는 네트워크 이름(Network Name),
- 마지막 주소는 브로드 캐스트 주소(Broadcast)이기 때문에 2개의 IP가 사용된다.
따라서 최소 30개의 IP주소가 필요합니다.

 

30개의 주소를 할당하기 위해서는 Host-id에서 5개의 비트가 필요합니다.
Host-id로 사용되고 남은 비트를 Subnet-id라고 하는데 Subnet-id가 3개의 비트이기 때문에 2^3 네트워크를 8개까지 구성할 수 있습니다. 각 네트워크는 32개의 IP주소를 할당할 수 있게 되는 것입니다.

 

8개의 네트워크에 32개의 IP씩 할당된 것을 확인할 수 있습니다.
- 변경된 서브넷 마스크(Subnet mask)는 255.255.255.11100000 = 255.255.255.224
- 첫 번째 네트워크의 네트워크 이름은 200.1.1.0
- 브로드캐스트 주소는 200.1.1.31
- 사용 가능한 IP는 200.1.1.1 ~ 30

 

여기까지 서브네팅에 대해서 간략히 알아봤습니다.

서브네팅을 학습하고 포스팅한 것이기 때문에 사실과 다르거나 부족한 점이 있을 수 있습니다.

다음 포스팅부터는 서브네팅 문제를 풀면서 알아보겠습니다.

 

감사합니다