Network Layer에서는 인터넷 프로토콜을 사용합니다.
인터넷 프로토콜은 네트워크의 주소를 관리하고 라우팅을 수행합니다.
그럼 네트워크의 주소에 대해 알아봅시다.
TCP/IP 프로토콜에서는 네트워크의 주소로 IP Address를 사용합니다.
IP Address는 프로토콜이 호스트를 유일하게 식별할 수 있는 32비트 2진수로 중복해서 사용할 수 없는 수입니다.
IP Address는 네트워크 ID와 호스트 ID로 구성되고 5가지 클래스가 존재합니다.
각각 A, B, C, D, E 클래스라고 합니다.
여기서 D 클래스는 멀티캐스트 주소로 사용되고, E 클래스는 연구용이나 실험용으로 예약되어 있습니다.
IP Address의 첫 비트에 따라 클래스가 결정됩니다.
그림과 같이 각 클래스 별로 네트워크 ID를 나타내는 비트 수와 호스트 ID를 나타내는 비트 수가 다릅니다.
네트워크 ID의 비트 수에 따라 각 클래스가 구성할 수 있는 네트워크 수가 달라지고
호스트 ID의 비트 수에 따라 포함할 수 있는 호스트 수가 달라집니다.
호스트 수에 -2가 된 이유는 호스트의 ID가 0인 주소는 네트워크 주소로 사용되고
255인 주소는 브로드캐스트 주소로 사용되기 때문입니다.
네트워크 주소는 네트워크를 대표하는 주소로 다음에 설명할 라우팅 테이블에도 사용되는 주소입니다.
브로드캐스트 주소로 데이터를 전송하면 같은 네트워크 주소에 속하는 모든 호스트에게 데이터를 전송할 수 있습니다.
네트워크 내에서 할당하지 않은 호스트 주소는 낭비됩니다.
때문에 IP Address의 낭비를 줄이고 효율적으로 사용하기 위해 네트워크를 작은 네트워크로 분할하는 서브넷팅이 존재합니다.
서브넷팅은 호스트 ID의 비트를 나눠서 서브넷 ID로 구성하는 것을 말합니다.
서브넷팅를 통해 네트워크를 분리하여 더 작은 네트워크로 만들 수 있고 이렇게 나누어진 네트워크를 서브넷이라고 부릅니다.
서브넷을 사용하게 되면 네트워크 ID와 호스트 ID를 식별하기 위해 서브넷 마스크를 필요로 하게 됩니다.
서브넷 마스크는 IP Address와 AND 연산을 통해 네트워크 주소를 식별합니다.
먼저 서브넷을 사용하지 않는 클래스 별 기본 서브넷 마스크는 다음과 같습니다.
A 클래스 : 255.0.0.0
B 클래스 : 255.255.0.0
C 클래스 : 255.255.255.0
서브넷 마스크를 통해 서브넷팅한 네트워크를 식별할 수 있습니다.
위 그림의 120.81.60.9 주소에 호스트 ID 2비트를 서브넷팅한 255.192.0.0 서브넷 마스크를 적용하면 다음과 같은 결과를 얻을 수 있습니다.
서브넷 마스크를 통해 서브넷팅한 120.81.60.9 주소가 120.64.0.0 네트워크에 존재한다는 것을 알 수 있습니다.
서브넷 마스크를 나타내기 위해 CIDR 형식의 주소를 사용합니다.
CIDR는 네트워크를 8, 16, 24비트로 제한하지 않는 비클래스 주소로 IP Address의 네트워크 주소를 비트 수로 표기할 수 있습니다.
서브넷팅은 네트워크 수는 늘리고 호스트 수는 줄여서 상황에 맞게 서브넷팅 한다면 효율적으로 IP Address를 할당할 수 있습니다.
지금까지 알아본 IP address는 라우팅에 사용됩니다.
라우팅을 알아보기 전에 DNS와 ARP에 대해 알아보겠습니다.
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