IPv4 Address - Classful addressing, Network id, Cast, Classful subnet

IPv4 Address

IPv4 Address

- 32bits long

- 유일한 주소

- 2^32까지 사용할 수 있음

- 2진수, 10진수, 16진수로 나타낼 수 있음

ex) 10000000    00000001    00001111    00001101

128       .    1        .      15        .    13

-> 10진수+2진수 형태로 나타내는 것은 불가능

-> 앞의 0은 생략

-> 10진수로 나타낼 경우 값의 범위는 0~255

Classful address

- 주소에 따라 구분, 관리하기 쉽게 class로 나누는 방식

1) Class A

   - 2^31개의 주소를 가지고 있음

   - 2진수로 나타냈을 때 첫 자리가 0으로 시작하는 주소

   - 10진수로 나타냈을때 첫 바이트가 0~127로 시작하는 주소

2) Class B

   - 2^30개의 주소를 가지고 있음

   - 2진수로 나타냈을 때 10으로 시작하는 주소

   - 10진수로 나타냈을때 첫 바이트가 128~191로 시작하는 주소

3) Class C

   - 2^29개의 주소를 가지고 있음

   - 2진수로 나타냈을 때 110으로 시작하는 주소

   - 10진수로 나타냈을때 첫 바이트가 192~223로 시작하는 주소

4) Class D

   - 2^28 주소를 가지고 있음

   - 2진수로 나타냈을 때 1110으로 시작하는 주소

   - 10진수로 나타냈을때 첫 바이트가 224~239로 시작하는 주소

5) Class E

   - 2^28 주소를 가지고 있음

   - 2진수로 나타냈을 때 1111으로 시작하는 주소

   - 10진수로 나타냈을때 첫 바이트가 240~255로 시작하는 주소

Network ID, Host ID

Class에 따라 network id byte 수가 달라짐

1) Class A : 1 bytes, 2^7개의 block

2) Class B : 2 bytes, 2^14개의 block

3) Class C : 3 bytes, 2^21개의 block

network id가 n bits이면 host id는 32-n bits

일반적인 Network에서 network의 시작주소는 Network address로 사용하여 device에 할당하지 않고 마지막 주소는 broadcast용으로 남겨두기 위해 device에 할당하지 않음.

- Network address : host id의 bit가 모두 0

- Broadcast address : host id의 bit가 모두 1

Router는 routing table의 크기를 줄이기 위해 모든 주소를 갖지 않고 Network address만 가지고 관리함

Network Mask

- Network address를 알아내기 위한 Mask

- netid 부분이 모두 1 bit인 Mask를 가짐

- 해당 Class에 해당 network mask를 AND연산하면 Network address를 구할 수 있음

ex) 201.24.67.32 

   -> 201 -> class C

   -> 255.255.255.0 과 AND 연산

   -> 201.24.67.0 (Network address)

Cast

1) unicast 

- 1:1 방식으로 데이터를 전송하는 방식

2) broadcast

- 1:all 방식으로 데이터를 전송하는 방식

3) multicast

- 1:n 방식으로 특정 그룹에게 데이터를 전송하는 방식

Classful Subnet Network

- 데이터를 전송하기 위해 MAC주소를 알아올 때 broadcast 전송을 해야하는데 network에 있는 모든 주소에 데이터를 전송하는 Broadcast방식을 사용할 때 생기는 비효율성을 막기 위해 subnet을 나눠서 구축함

- 유지, 관리하기가 더 편해짐

- 성능, 보안성을 향상시킬 수 있음

   

- site router : subnet을 나누기 위한 router로 subnet의 갯수를 알고 있어야하고 각 subnet의 network address로만 data를 보내면 subnet 안에서 처리함

subnet mask를 구하기 위해 network mask+ log2(subnet 개수)하여 subnet mask를 구할 수 있음

ex) class B를 사용하는 Network의 subnet 갯수 7개

class B의 Network mask : 255.255.0.0 -> 11111111.11111111.00000000.00000000

subnet 개수 7개 -> 7개를 표현하기 위해 총 3개의 bit필요

subnet mask : 255.255.224.0 -> 11111111.11111111.11100000.00000000