[Network 03] 내 컴퓨터는 상대방이 같은 네트워크인지 어떻게 알까? - Subnet Mask와 CIDR

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들어가기 전에 우리가 집 와이파이에 노트북과 핸드폰을 연결했다고 해보자. 둘은 같은 집 와이파이에 연결되어있으니 뭔가 같은 네트워크에 있는것처럼 보인다 그런데 만약 142.250.xxx.xxx 이런 서버가 있고, 내 노트북이 이 주소를 보고 어떻게 얘는 같은 네트워크네! 혹은 얘는 우리 네트워크 밖이니까 공유기한테 보내야겠다! 를 판단할까? 그 역할이 바로 오늘 공부할 Subnet Mask이다. 1. Subnet이 왜 필요할까? 지난시간에는 IP가 네트워크, 호스트로 이루어져 있다고 했다. 여기서 네트워크란 어느 네트워크에 속해있나? 호트스는 그 네트워크 안에서 어떤 장치인가? 로 나탄댄다. 그래서 저번에 주소로 비유하자만 서울시 동작구가 네트워크라면, 101동 524호는 호스트같은 느낌이다. 그런데 ip주소만 보고는 어디까지가 네트워크인기 확신할 수 없다. 그래서 하나의 정보가 더 필요한데, 그게 바로 subnet mask이다! 2. Subnet Mask란? subnet mask : 255.255.255.0 ip : 192.168.0.10 이라면, subnet mask가 알려주는 것은 ip 주소에서 어디까지가 네트워크 영역이냐~ 즉, 11111111.11111111.11111111.00000000이고 1인 부분까지가 네트워크, 나머지는 host다~라는것! bit 단위로 network, host경계를 표시하는 값 3. Network 주소는 어떻게 구할까? 여기서 중요한 AND 연산이 등장한다. AND는 둘다 1일때만 1임을 알고가자~ 아까처럼 subnet mask : 255.255.255.0 ip : 192.168.0.10 마지막만 이진수로 보자면, 10 = 00001010 0 = 00000000 AND 연산을 하면 00000000, 즉 mask값이 다 0이기 때문에 모두 0으로 나온다.그리고 앞 부분은 255니까 다 ip값 대로! 그래서 AND 연산을 한 결과값인 192.168.0.0이 바로 network 주소이다! 다시 말하면, 192.168.0.10이라는 장치는 192.168.0.0이라는 네트워크에 속한것 4. 그래서 같은 네트워크 인지 어떻게 판단할까? 처음으로 돌아가서, 노트북 :192.168.0.10 Subnet Mask: 255.255.255.0 핸도폰 : 192.168.0.20 Subnet Mask: 255.255.255.0 각각 network 주소를 구해보면 192.168.0.0 이다. 즉 결과가 같으니까 같은 네트워크에 있다는것 그럼 이번에는 노트북 :192.168.0.10 Subnet Mask: 255.255.255.0 아이패드 : 192.168.1.20 Subnet Mask: 255.255.255.0 각각 구해보면 노트북은 동일하게 192.168.0.0, 아이패드는 192.168.1.0으로 network 주소가 다르다. 그렇다면 노트북과 아이패드는 서로 다른 네트워크에 속해있다! 5. 같은 네트워크, 다른 네트워크가 왜 중요할까? 내 컴퓨터가 어떤 ip로 데이터를 보내려고 하면 먼저 판단하는것이 "목적지가 나와 같은 네트워크인가?" 이다. 아까처럼 노트북과 핸드폰처럼 같은 네트워크라면 라우터까지 갈 필요 없이 같은 로컬 네트워크 안에서 상대방에게 전달하면된다. -> 나중에 배울 ARP를 사용해서 ! 다른 네트워크라면, 내 컴퓨터는 헉! 내가 직접 전달할수 없군. 하고 Default gateway로 넘겨준다. 6. CIDR이란? 실제로 네트워크 설정에서는 255.255.255.0 보다는 192.168.0.0/24이런걸 더 자주 보는데, 이 뒤에 /24가 바로 CIDR prefix라는 것! subnet mask에서 255.255.255.0은 2진수로 바꿔서 1의 개수를 세면 24개이다 /24 -> 앞에 24비트를 네트워크로 사용할 수 있다 를 표현해준것! /8-> 앞에 8비트를 네트워크로 사용할 수 있다 =255.0.0.0 .. 7. /24이면 호스트는 몇개일까? 앞에 24비트가 네트워크라면 남은 8비트가 호스트로 사용할 수 있다. 그러면 2^8 = 256이니까 192.168.0.0~192.168.0.255라면 256개의 주소를 모두 사용할 수 있을까?! 특별한 주소 1. network address 192.168.0.0은 네트워크 주소이다. 즉 이것은 특정 장치를 의미하는게 아니라 네트워크 자체를 나타내기에 일반 장치에 할당하지 않는다. 특별한 주소 2. broadcast address 192.168.0.255인 반대쪽 끝은 브로드캐스트 = 같은 네트워크에 있는 모든 장치에게 보내기! 의 용도이다. 그래서 이 친구도 일반 장치에 할당하지 않는다. 그래서 실질적으로 사용가능한 주소는 256-2 = 254개가 된다. 좀 더 일반화 시키면 2^hostbit -2 8. 그런데 하나의 네트워크를 더 작게 나누고 싶다면? 지금까지는 192.168.0.0/24라는 하나의 네트워크를 기준으로 봤다. 그런데 만약 이 하나의 네트워크를 여러 개의 더 작은 네트워크로 나눠서 사용하고 싶다면? 그럴 때 Host 영역으로 쓰던 bit 일부를 Network 영역으로 가져오면 된다. 예를 들어 Host 영역 8bit 중 2bit를 Network 영역으로 가져와서 /26을 사용한다면 /24를 /26으로 바꾼다는 것은 IP 주소 자체를 바꾸는 것이 아니라, Network와 Host를 나누는 경계를 24bit에서 26bit로 옮긴다는 뜻이다. 그리고 호스트는 네트워크에 아까와 다르게 2개를 줬기 때문에 2^6, 즉 한 네트워크에서 만들 수 있는게 64개씩이 된다. 네트워크로 가져온 2비트에 들어갈 수 있는건 00,01,10,11 이렇게 4개이고, 각각 뒤에 호스트 6비트를 붙인다. 1) 앞 2 비트 00 ~ 호스트가 전부 0 이면 -> 0 , 호스트가 전부 1이면 -> 63 -> 그래서 0 63 2) 앞 2비트 01 ~ 호스트가 전부 0이면 ->64, 호스트가 전부 1이면 -> 127 -> 그래서 64 127 3) 앞 2비트 10 ~ 호스트가 전부 0이면 -> 128, 호스트가 전부 1이면 -> 191 -> 그래서 128 191 4) 앞 2비트 11 ~ 호스트가 전부 0이면 -> 192, 호스트가 전부 1이면 ->255 -> 그래서 192 255 최종적으로 192.168.0.0 ~ 192.168.0.63 192.168.0.64 ~ 192.168.0.127 192.168.0.128 ~ 192.168.0.191 192.168.0.192 ~ 192.168.0.255 이렇게 4개의 서브넷이 생긴다! 처음에 192.168.0.0/24 -> 하나였던 거를 이렇게 192.168.0.0/26 192.168.0.64/26 192.168.0.128/26 192.168.0.192/26 4개로 쪼갠것~ 이게 바로 서브넷팅이다!1 하나의 큰 네트워크 를 작은 네트워크 여러개로 나누는것 9. 이렇게 하는 이유는? 전부 하나의 네트워크에 넣을 수 있겠지만, 규모가 커지면 팀별 네크워클 나눠서 사용한다.