서브넷과 CIDR

서브넷팅(subnetting)은 서브넷 마스크로 네트워크 부분과 호스트 부분의 경계를 옮겨, 네트워크 하나를 더 작은 네트워크 여러 개로 나누는 것입니다. 경계를 /26처럼 앞 비트 수로 적는 꼴을 CIDR 표기라고 합니다.

IP 주소와 IPv6의 클래스는 경계가 8·16·24비트로 굳어 있어 크기가 맞지 않습니다. 장치가 50대인 부서에 C 클래스 하나(254대)를 주면 200개 넘게 남고, 300대면 C 하나로 모자랍니다. 아래 그림은 /24 네트워크의 경계를 2비트 옮겨 넷으로 나누고, 그 가운데 한 서브넷의 주소를 구합니다.

1서브넷 마스크와 CIDR 표기

서브넷 마스크(subnet mask)는 IP 주소와 같은 32비트로, 네트워크 부분 자리에 1을, 호스트 부분 자리에 0을 둡니다. 1은 앞에서부터 끊기지 않고 이어집니다. CIDR(Classless Inter-Domain Routing) 표기는 1의 개수를 주소 뒤에 /와 함께 적어, 192.168.10.77/26은 앞 26비트가 네트워크 부분이라는 뜻입니다.

클래스의 경계도 이 꼴로 적을 수 있습니다. A는 /8(255.0.0.0), B는 /16(255.255.0.0), C는 /24입니다.

2서브넷으로 나누기

호스트 부분에서 n비트를 빌려 경계를 옮기면 서브넷이 2ⁿ개 생깁니다. 남은 호스트 비트가 h개면 서브넷마다 주소가 2ʰ개입니다. 192.168.10.0/24에서 2비트를 빌린 /26은 서브넷 4개로, 마지막 옥텟이 0·64·128·192에서 시작하는 64개씩입니다.

서브넷을 k개 만들려면 2ⁿ이 k 이상이 되는 가장 작은 n을 빌립니다. 경계가 마지막 옥텟 안에 있으면 서브넷 크기는 256에서 마스크의 마지막 옥텟을 빼서도 구합니다(256 − 192 = 64).

3네트워크 주소와 브로드캐스트 주소

주소가 어느 서브넷에 드는지는 주소와 마스크를 비트마다 AND(둘 다 1일 때만 1)해서 구합니다. 호스트 부분이 모두 0이 되는데, 이것이 그 서브넷의 네트워크 주소(network address)입니다.

77    01001101
/26   11000000
AND   01000000 = 64

호스트 부분을 모두 1로 채운 주소는 브로드캐스트 주소(broadcast address)로, 그 서브넷의 모든 장치에게 한꺼번에 보낼 때 씁니다. 192.168.10.77/26이면 네트워크 주소는 192.168.10.64, 브로드캐스트 주소는 64 + 63인 192.168.10.127입니다.

두 주소는 장치에 줄 수 없으므로, 쓸 수 있는 호스트 수는 2ʰ − 2입니다. /26은 2⁶ − 2 = 62개(192.168.10.65~126)입니다. 경계를 한 비트 더 옮긴 /27은 서브넷이 8개로 늘고, 서브넷마다 호스트는 30개로 줄어듭니다.

예제

200.1.1.0/24를 서브넷 5개로 나누고, 넷째 서브넷의 네트워크 주소·브로드캐스트 주소·쓸 수 있는 호스트를 구해 보세요.

거꾸로 '서브넷마다 장치 25대'가 조건이어도 답은 같습니다. 2⁴ − 2 = 14는 모자라고 2⁵ − 2 = 30이면 되므로 호스트 비트 5개, 곧 /27입니다. 답을 CIDR로 쓰라면 /27, 마스크로 쓰라면 255.255.255.224입니다.

시험 포인트

• 필기: 마스크와 CIDR을 서로 바꾸고, 주소 하나로 네트워크 주소·브로드캐스트 주소·호스트 수를 구합니다. 서브넷 수는 2ⁿ, 호스트 수는 2ʰ − 2입니다 — 2를 빼지 않거나, 마스크 값 192를 서브넷 크기로 읽는 실수를 노립니다.
• 실기: 계산한 답을 문제가 정한 꼴로 씁니다 — CIDR(/26), 마스크(255.255.255.192), 주소. 이름도 씁니다 — 서브넷 마스크(Subnet Mask), CIDR(Classless Inter-Domain Routing), 네트워크 주소(Network Address), 브로드캐스트 주소(Broadcast Address).

확인 문제

1. 192.168.10.64/26 서브넷에 있는 PC에 줄 수 있는 주소를 고르세요.

• ① 192.168.10.64
• ② 192.168.10.100
• ③ 192.168.10.127
• ④ 192.168.10.130

2. 다음 (가)~(라)에 맞는 이름을 한글 이름과 영문으로 함께 쓰세요. 약어로 부르는 이름은 약어와 영문 원어를 씁니다. 답을 끝까지 쓴 뒤 정답을 펼치세요.

• (가) 255.255.255.224처럼 32비트 가운데 앞의 자리들을 1로 채워, 어디까지가 네트워크를 가리키는지 알려 주는 값
• (나) (가)를 /27처럼 1의 개수로 줄여 주소 뒤에 붙이는 표기
• (다) 한 서브넷에서 호스트 비트가 모두 0이라, 그 서브넷 자체를 가리키는 주소
• (라) 한 서브넷에서 호스트 비트가 모두 1이라, 그 안의 장치 모두에게 한꺼번에 보낼 때 쓰는 주소

3. 그림의 주소를 192.168.10.77/27로 바꿨습니다. 네트워크 주소, 브로드캐스트 주소, 쓸 수 있는 호스트 수를 쓰세요. 답을 끝까지 쓴 뒤 정답을 펼치세요.

4. 10.1.70.9/18의 네트워크 주소와 브로드캐스트 주소를 구합니다. 경계가 셋째 옥텟 안에 있습니다. 표의 (가)~(다)를 채워 답을 쓰세요. 답을 끝까지 쓴 뒤 정답을 펼치세요.