IP Sub-Networking Mini-Howto : IP 번호의 해부

3. IP 번호의 해부

서브네트워킹의 즐거움을 만끽하기 전에 먼저 IP 번호에 대한 기본적인 지식을 가져야 한다.

3.1 IP 번호는 호스트가 아닌 인터페이스에 속한 것이다.

무엇보다도 먼저 잘못된 이해의 기본적인 원인을 분명히 해야 한다. IP 번호는 호스트에 할당된 것이 아니다. IP 번호는 호스트의 네트워크 인터페이스에 할당된 것이다. 많은(대부분이 아닐지라도) IP 네트워크상에 존재하는 컴퓨터가 하나의 네트워크 인터페이스를 소유하지만(그리고 그 결과 하나의 IP 번호를 가지지만), 이러한 경우만 있는 것은 아니다. 컴퓨터와 다른 디바이스들은 몇 개의(많지는 않더라도) 네트워크 인터페이스를 가진다. 그리고 이 각각의 네트워크 인터페이스는 각각의 IP 번호를 가진다. 그러므로 6개의 활성화된 인터페이스를 가진 디바이스는 6개의 IP 번호를 가진다. 그리고 각각의 IP 번호는 연결된 각각의 네트워크에 대한 인터페이스에 할당된다. 그 이유는 IP 네트워크를 볼 때 명확해진다.

그럼에도 불구하고, 대부분의 사람은 IP 번호를 말할 때 대개 호스트 주소를 언급한다. 여기서 기억해야 할 것은 이것은 호스트에 존재하는 특별한 인터페이스에 대한 IP 번호를 줄여서 지칭한다는 것이다. 인터넷에 존재하는 많은 디바이스 (다수가 아니더라도)는 하나의 인터페이스만을 가지므로 하나의 IP 번호를 가진다.

3.2 "Dotted Quads"로 표현된 IP 번호

현재의 IP 번호를 구현한 것에 따르면(IPv4), IP 번호는 4(8비트)개의 바이트로 구성되어 총 32비트를 사용하여 정보를 표시한다. 그 결과 꽤 넓은 영역을 표현할 수 있다.(10진수로 표현 되더라도). 그리고 사람들이 읽기 쉽도록 IP 번호는 대개 "dotted quad" 형식으로 표현된다. IP 번호

192.168.1.24 는 점(.)으로 구별된 4개의 숫자(10진수)의 예이다.

4 숫자 각각은 8비트 바이트를 10진수로 표현한 것이고, 각각의 4개 숫자는 0부터 255까지 표현할 수 있다.(여기서 기억해야 할 것은 0도 하나의 숫자이므로 총 256개라는 것이다)

또한 호스트 IP 번호의 일부는 호스트가 위치한 네트워크를 표시하고, 남은 숫자 는 호스트(네트워크 인터페이스) 그 자체를 표시한다. 정확하게 몇 개의 비트 가 네트워크 ID에 사용되고, 네트워크에 있는 호스트를 구별하는데 몇 개의 비트 가 사용되는가 하는 것은 네트워크의 '클래스'에 결정된다.

3.3 IP 번호의 클래스들

IP 번호에는 3개의 클래스가 있다.(역자 주: 실제로는 멀티캐스트를 위한 클래스 D가 있으므로 4개이다. 클래스 D는 224.0.0.0-240.0.0.0의 주소를 가진다)

클래스 A IP 번호는 네트워크를 구별하는데 가장 왼쪽의 8개 비트(dotted quad의 가장 왼쪽)를 사용하고, 나머지 24비트(나머지 세 개 dotted quad)를 사용하여 네트워크의 인터페이스를 구별한다. 클래스 A 주소의 가장 왼쪽 비트는 항상 0이다 - 즉 첫 번째 dotted quad는 십진수로 0에서 127의 값을 가진다. 그러므로 최대 128개의 클래스 A 네트워크 번호가 가능하고, 각각 33,554,430개의 사용 가능한 인터페이스를 가진다. 그러나 네트워크 0.0.0.0(기본 라우트(default route)) 와 127.0.0.0 (루프 백 네트워크)는 특별한 의미를 가지기 때문에 네트워크를 구별하는데는 사용되지 않는다. 그러므로 126개의 클래스 A 네트워크 번호만을 사용할 수 있다.
클래스 B IP 번호는 네트워크를 구별하는데 왼쪽 16개의 비트(왼쪽의 2개 dotted quad)를 사용하고 나머지 16비트를(나머지 2개의 dotted quad) 사용하여 호스트 인터페이스를 구별한다. 클래스 B 주소는 가장 왼쪽 바이트의 2개의 왼쪽 비트를 항상 10으로 가진다.(역자 주: 2진수로 표현하면 10xxxxxx.xxxxxxxx .xxxxxxxx.xxxxxxxx). 그러므로 나머지 14비트를 사용하여 32767개의 클래스 B 네트워크를 사용할 수 있다. 그러므로 클래스 B 네트워크는 dotted quad의 첫 번째 바이트에 대해 128에서 191까지의 영역을 가지고, 각각의 네트워크는 최대 32,766개의 이용 가능한 인터페이스를 가진다.
클래스 C IP 번호는 처음의 24비트를 사용하여 네트워크를 구별하고, 나머지 8비트로 호스트 인터페이스를 구별한다. 클래스 C 주소는 왼쪽 3개 비트가 항상 110이거나 dotted quad로 192에서 255의 영역을 가진다. 그러므로 사용 가능한 클래스 C 네트워크 번호는 4,194,303개이고 각각은 254개의 인터페이스를 가진다. (첫번째 바이트가 223보다 큰 네트워크는 이미 예약이 되어 있어 사용할 수 없다) 요약하면
```
   네트워크 클래스          사용 가능한 첫 번째 바이트의 범위(십진수)
           A                           1 에서 126
           B                         128 에서 191
           C                         192 에서 254
```
'unconnected' 네트워크를 위해 미리 예약된 특별한 주소가 있다. 즉 IP를 사용하는 네트워크이지만 인터넷에 연결되어 있지 않는 것들이다. 이 주소들은
한개의 클래스 A 네트워크 10.0.0.0
16개의 클래스 B 네트워크 172.16.0.0 - 172.31.0.0
256개의 클래스 C 네트워크 192.168.0.0 - 192.168.255.0 이 문서에서는 '실제' 네트워크나 호스트와의 혼동을 피하기위해 이 순서들을 사용할 것이다.

3.4 네트워크 번호, 인터페이스 주소와 브로드캐스트 주소들

IP 번호는 3가지 의미를 가질 수 있다.

IP 네트워크의 주소(공통된 전달 매개체를 사용하는 IP 디바이스의 그룹 - 같은 이더넷 세그먼트에 존재하는 모든 것들). 네트워크 번호는 항상 주소 영역의 인터페이스(호스트) 비트를 0로 설정한다. (네트워크가 서브넷으로 나누어지지 않는한)
IP 네트워크에 대한 브로드캐스트 주소(주소는 IP 네트워크의 모든 디바이스에 동시에 '이야기'하기 위해 사용된다.). 네트워크에 대한 브로드캐스트 주소는 인터페이스(호스트) 비트를 1로 설정한다.(역시 네트워크가 서브넷으로 나누어 지지 않는 한)
인터페이스의 주소(호스트에 있는 이더넷 카드나 PPP 인터페이스, 라우터 , 프린터 서버 등등). 이 주소들은 모두 0 이거나 1인 경우를 제외한 임의의 값들을 가질 수 있다. 만일 호스트 비트가 모두 0이면 그 주소는 네트워크 주소가 되고, 호스트 비트가 모두 1이면 그 주소는 브로드캐스트 주소가 된다.

요약하면

  클래스 A 네트워크에 대해
  (1바이트의 네트워크 주소 영역과 3바이트의 호스트 주소 영역)
    10.0.0.0 은 주소의 모든 호스트 비트가 0이므로 클래스 A 네트워크 번호이다.
    10.0.1.0 은 이 네트워크의 한 호스트의 주소이다.
    10.255.255.255 는 주소의 모든 호스트 비트가 1이므로 이 네트워크의 
    브로드캐스트 주소이다.

클래스 B 네트워크에 대해
  (2바이트의 네트워크 주소 영역과 2바이트의 호스트 주소 영역)
    172.17.0.0 은 클래스 B 네트워크 번호이다.
    172.17.0.1 은 이 네트워크의 한 호스트의 주소이다.
    172.17.255.255 는 네트워크 브로드캐스트 주소이다.

클래스 C 네트워크에 대해
  (3바이트의 네트워크 주소 영역과 1바이트의 호스트 주소 영역)
    192.168.3.0 은 클래스 C 네트워크 번호이다.
    192.168.3.42 는 이 네트워크의 한 호스트의 번호이다.
    192.168.3.255 는 네트워크 브로드캐스트 주소이다.

현재 호스트에 할당이 가능한 대부분의 IP 네트워크 번호는 클래스 C 주소이다.

3.5 네트워크 마스크(network mask)

네트워크 마스크는 '서브넷 마스크'로 불려야 더 정확하다. 그러나 대개 네트워크 마스크라 부른다.

여기서 우리가 가장 관심을 갖고 있는 내용인 IP 주소가 IP 네트워크 영역에서 어떻게 지역적으로 해석되는지는 네트마스크에 의존하며, 이것이 서브네트워킹의 형태를 결정한다. 기본적인 네트워크 마스크는 모든 네트워크 비트가 '1'이고 모든 호스트 비트가 '0'이다. 이것들은 세가지 클래스의 네트워크에 대한 기본적인 네트워크 마스크이다:-

클래스 A 네트워크 마스크: 255.0.0.0
클래스 B 네트워크 마스크: 255.255.0.0
클래스 C 네트워크 마스크: 255.255.255.0 네트워크 마스크에 대해 기억해야 할 두가지 중요한 사항이 있다:-
네트워크 마스크는 오직 지역 IP 번호의 지역적인 해석에만 영향을 미친다. (여기서 '지역'이란 특별한 네트워크 부분을 의미한다)
네트워크 마스크는 IP 번호가 아니다 - 이것은 지역 IP 번호가 어떻게 지역적 으로 해석되는지 결정할 때 사용된다.

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