[네트워크] 서브넷과 서브넷 마스크

등장 배경

- IPv4는 초기에 IP클래스로 나누어 할당하였고, 자원의 비효율 발생
 (ex. 어떤 기업이 필요한 아이피는 10,000개 정도인데 클래스 B는 65,000개 클래스 C는 256개로 B를 부여, 50,000개 의 아이피는 사용이 되지 않은채로 해당 기업에게 점유만 됨)

- IP를 사용하는 네트워크 장치 수에 따라 효율적으로 사용 가능한 서브넷 등장

서브넷, 서브넷 마스크

서브넷: IP 주소에서 네트워크 영역을 부분적으로 나눈 부분망, 부분 네트워크

서브넷 마스크: IP주소를 네트워크 주소와 호스트 주소로 분리하는 역할(32비트 숫자로 '0' 비트는 호스트, '1'비트는 네트워크 의미)

- IP 주소는 IP 클래스에 의해 분리되는 Network Prefix와 나머지 Host Number로 분리

- 서브넷 마스크에 의해 Host Number를 Subnet Number와 서브넷 안에서 식별되는 Host Number로 다시 분리(서브넷팅)

- 서브넷 마스크 형태는 기본적으로 32비트의 형태로, IP 주소와 AND 연산하여 Network 부분의 정보를 걸러낼 수 있음

- IP 주소: 192.168.123.132 ➡️ 11000000.10101000.01111011.10000100

- 서브넷 마스크: 255.255.255.0 ➡️ 11111111.11111111.11111111.00000000

✅ AND 연산시 결과 값
- 11000000.10101000.01111011.00000000 (네트워크 주소: 192.168.123.0) ➡️ 서브넷

- 00000000.00000000.00000000.10000100 (호스트 주소: 000.000.000.132) ➡️ 서브넷 내 기기

[참고: IP 클래스의 기본 서브넷]

서브넷팅

IP 주소의 낭비를 방지하기 위해 네트워크를 여러개의 서브넷으로 분리하는 과정
- 서브넷 마스크의 bit수를 증가시키는 것으로, bit수를 1씩 증가시키면 할당 가능한 네트워크가 2배로 증가하고 호스트 수는 2배로 감소

- 192.168.32.0/24는 하나의 네트워크, 할당 가능한 호스트 수는 2^8-2=254개 (첫번째 주소인 196.168.32.0은 네트워크 주소, 마지막 주소인 192.168.32.255는 Broadcast로 사용되기 때문에 호스트로 할당 불가)

- 서브넷팅을 통해 네트워크를 2개로 분리하면 아래와 같이 변화한다

서브넷이 필요한 이유

- 각 클래스로 나눠진 네트워크를 운영중인 서비스의 규모에 맞게 분할 가능, 낭비되는 IP주소 자원을 최소화