2013년 10월 5일 토요일

클래스 단위 (전통적) 주소지정

IP 클래스 단위 주소지정 개요와 주소 클래스
  • IP 주소 클래스
    • A에서 E까지의 5개 클래스가 존재
IP 주소 클래스 전체 IP 주소 공간에서 차지하는 비율 네트워크 ID 비트의 수 호스트 ID 비트의 수 용도
클래스 A 1/2 8 24 인터넷에 연결할 호스트가 수백만 개 이상 존재하는 매우 큰 기관을 위한 유니캐스트 주소지정
클래스 B 1/4 16 16 인터넷에 연결할 호스트가 수천 개 정도 존재하는 중규모에서 대규모 기관을 위한 유니캐스트 주소지정
클래스 C 1/8 24 8 인터넷에 연결할 호스트가 약 250개를 넘지 않는 소규모 기관을 위한 유니캐스트 주소지정
클래스 D 1/16 없음 없음 IP 멀티캐스팅
클래스 E 1/16 없음 없음 테스트 용으로 예약됨
  • 클래스 단위 주소지정 방법의 원리
    • 단순성과 명확성
    • 타당한 유연성
    • 라우팅 용이성
    • 예약 주소

IP 클래스 단위 주소지정의 네트워크/호스트 식별과 주소 영역
  • 클래스 단위 주소지정의 클래스 결정 알고리즘
    1. 첫째 비트가 0이면 클래스 A 주소다. 1이면 다음으로..
    2. 둘째 비트가 0이면 클래스 B 주소다. 1이면 다음으로..
    3. 셋째 비트가 0이면 클래스 C 주소다. 1이면 다음으로..
    4. 넷째 비트가 0이면 클래스 D 주소다. 1이면 클래스 E 주소다.
  • 첫 옥텟 비트 패턴을 통해 주소 클래스 파악
IP 주소 클래스 IP 주소의 첫째 옥텟 첫째 옥텟의 최소값 첫째 옥텟의 최대값 첫째 옥텟 값의 범위 네트워크 ID/호스트 ID에 속한 옥텟 수 이론적 IP 주소 범위
클래스 A 0xxx xxxx 0000 0001 0111 1110 1 ~ 126 1 / 3 1.0.0.0 ~
126.255.255.255
클래스 B 10xx xxxx 1000 0000 1011 1111 128 ~ 191 2 / 2 128.0.0.0 ~
191.255.255.255
클래스 C 110x xxxx 1100 0000 1101 1111 192 ~ 223 3 / 1 192.0.0.0 ~
223.255.255.255
클래스 D 1110 xxxx 1110 0000 1110 1111 224 ~ 239 - 224.0.0.0 ~
239.255.255.255
클래스 E 1111 xxxx 1111 0000 1111 1111 240 ~ 255 - 240.0.0.0 ~
255.255.255.255


IP 주소 클래스 A, B, C의 네트워크와 호스트 용량
IP 주소 클래스 네트워크 ID / 호스트 ID에 쓰이는 비트 수 IP 주소의 첫째 옥텟 클래스를 식별하는 데 쓰이는 네트워크 ID 비트 수 사용 가능한 네트워크 ID 비트 사용가능한 네트워크 ID의 수 네트워크 ID별 호스트 ID의 수
클래스 A 8 / 24 0xxx xxxx 1 8-1 = 7 2^7 - 2 = 126 2^24 - 2 = 16,277,214
클래스 B 16 / 16 10xx xxxx 2 16 - 2 = 14 2^14 = 16,384 2^16 - 2 = 65,534
클래스 C 24 / 8 110x xxxx 3 24 - 3 = 21 2^21 = 2,097,152 2^8 - 2 = 254


특수 의미를 갖는 IP 주소
  • 모두 0
    • 네트워크 ID나 호스트 ID 비트가 모두 0으로 치환된 주소는 "이것"이라는 의미를 갖는다.
    • 예로 네트워크 ID를 모두 0으로 치환하고 호스트 ID는 그대로 둔다면 "이 네트워크에서의 해당 호스트 ID를 갖는 장비"를 의미
  • 모두 1
    • 네트워크 ID나 호스트 ID 비트가 모두 1로 치환된 주소는 모든 주소, 즉 네트워크에 있는 모든 호스트를 가리키느 IP 주소를 의미
    • 브로트캐스트 주소로 쓰임
네트워크 ID 호스트 ID 특수 의미와 설명
네트워크 ID 모두 0 지정된 네트워크: 주소의 뒷부분에 0이 있는 것은 전체 네트워크를 가리킨다.
모두 0 호스트 ID 이 네트워크에서 지정된 호스트: 이것은 네트워크 ID를 알지 못하거나 명시적으로 표현할 필요가 없을 경우에 현재 또는 기본 네트워크의 호스트를 가리킨다.
모두 0 모두 0 자신: 자신의 IP 주소를 모르는 장비가 자신을 가리킬 때 사용한다. 가장 널리 쓰이는 곳은 장비가 DHCP와 같은 호스트 설정 프로토콜을 통해 자신의 주소를 파악하고자 시도할 때다. 다중 인터페이스 호스트의 어떤 주소도 쓰일 수 있다는 것을 가리킬 때 쓰이기도 한다.
네트워크 ID 모두1 지정된 네트워크의 모든 호스트: 로컬 네트워크의 모든 호스트에 브로트캐스팅하는 데 쓰인다.
모두 1 모두1 네트워크의 모든 호스트: 직접 연결된 네트워크에 있는 모든 호스트로의 전역 브로드캐스트를 나타낸다. 여기서 전역 인터넷의 모든 호스트로의 브로드캐스트를 의미하는 주소는 존재하지 않는다는 사실을 알아두자. 그렇게 하는 것은 매우 비효율적이고 비용이 많이 드는 일이기 때문이다.


IP 예약, 사설, 루프백 주소
  • 예약 주소
    • 일부 주소 블록은 특정한 용도는 정해지지 않았지만 예약 주소로 정해져 있다.
  • 사설, 비등록, 라우팅 불가 주소
    • RFC 1918은 사설 주소에만 사용할 수 있는, 라우팅이 불가능한 특수 주소 집합을 정의했다.
  • 루프백 주소
    • 127.0.0.0에서 127.255.255.255까지의 특수 범위는 루프백(loopback) 기능을 위해 예약 돼 있다.
    • 호스트가 127.x.x.x 루프백 주소로 보낸 IP 데이터그램은 데이터 링크 계층으로 전달되지 않고 출발지 장비의 IP 계층으로 되돌아온다.
범위 시작 주소 범위 끝 주소 대응하는 클래스 단위 주소 대응하는 클래스 비사용 주소 설명
0.0.0.0 0.255.255.255 클래스 A 네트워크 0.x.x.x 0 / 8 예약됨
10.0.0.0 10.255.255.255 클래스 A 네트워크 10.x.x.x 10 / 8 클래스 A 사설 주소 블록
127.0.0.0 127.255.255.255 클래스 A 네트워크 127.x.x.x 127 / 8 루프백 주소 블록
128.0.0.0 128.0.255.255 클래스 B 네트워크 128.0.x.x 128.0 / 16 예약됨
169.254.0.0 169.254.255.255 클래스 B 네트워크 169.254.x.x 169.254 / 16 자동 개인IP 주소할당(APIPA)을 위해 예약된 클래스 B 사설 주소 블록
172.16.0.0 172.31.255.255 172.16.x.x에서 172.31.x.x까지 16개의 연속된 클래스 B 네트워크 172.16 / 12 클래스 B 사설 주소 블록
191.255.0.0 191.255.255.255 클래스 B 네트워크 191.255.x.x 191.255 / 16 예약됨
192.0.0.0 192.0.0.255 클래스 C 네트워크 192.0.0.x 192.0.0 / 24 예약됨
192.168.0.0 192.168.255.255 192.168.0.x에서 192.168.255.x까지 256개의 연속된 클래스 C 네트워크 192.168 / 16 클래스 C 사설 주소 블록
223.255.255.0 223.255.255.255 클래스 C 네트워크 223.255.255.x 223.255.255 / 24 예약됨


IP 멀티캐스트 주소지정
  • 멀티캐스트 주소 유형과 범위
    • IP 멀티캐스트 주소 범위와 용도
범위 시작 주소 범위 끝 주소 설명
224.0.0.0 224.0.0.255 유명한 특수 멀티캐스트 주소로 예약됨
224.0.1.0 238.255.255.255 전역 범위(인터넷 전체) 멀티캐스트 주소
239.0.0.0 239.255.255.255 관리용(로컬) 멀티캐스트 주소
  • 유명 멀티캐스트 주소
    • 출발지 장비가 미리 정해진 그룹에 메시지를 보낼 때 쓰임
    • 유명 IP 멀티캐스트 주소
범위 시작 주소 설명
224.0.0.0 예약됨. 쓰이지 않음
224.0.0.1 서브넷의 모든 장비
224.0.0.2 서브넷의 모든 라우터
224.0.0.3 예약됨
224.0.0.4 DVMRP를 사용하는 모든 라우터
224.0.0.5 OSPF를 사용하는 모든 라우터
224.0.0.6 OSPF로 지정된 라우터
224.0.0.9 RIP-2로 지정된 라우터
224.0.0.11 모바일 에이전트(모바일 IP용)
224.0.0.12 DHCP 서버/중계 에이전트


클래스 단위 IP 주소지정의 문제점
  • 내부 주소 유연성 부족
  • 주소 공간의 비효율적 사용
  • 라우터 테이블 항목이 너무 커짐

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