컴퓨터 네트워크 ) IP 주소의 구조와 클래스풀 주소체계에 대해 알아보자.

IP의 핵심 기능, 주소지정!

- 주소 지정은 IP 주소로 이루어짐.
- IP 주소의 구조 : 네트워크 주소와 호스트 주소로 구성.

>> 네트워크 주소(== 네트워크 ID, 네트워크 식별자(network identifier))
: 네트워크를 표현하는 부분, 호스트가 속한 특정 네트워크를 식별.
>> 호스트 주소(== 호스트 ID, 호스트 식별자(host identifier))
: 호스트를 표현하는 부분, 특정 호스트를 식별. 

ex. 네트워크 주소가 16비트, 호스트 주소가 16비트인 IP주소 172.16.12.45 (10101100.00010000.00001100.00101101) 
- 여기서 네트워크 주소는 172.16 / 호스트 주소는 12.45

**
- IP 주소는 총 32비트로 구성. But, 언제나 반반은 아님. 그때그때마다 달라.
>> 네트워크 주소가 하나의 옥텟으로 이루어질 경우, 한 네트워크당 호스트 주소 할당에 24비트를 사용할 수 있음.(상대적으로 많은 호스트에 IP 주소를 할당.)
        .        .        .        
>> 네트워크 주소가 세개의 옥텟으로 이루어질 경우, 한 네트워크당 호스트 주소 할당에 8비트를 사용할 수 있음.(상대적으로 적은 호스트에 IP 주소를 할당.)
        .        .        .        
- 무조건 호스트 주소 공간을 크게 할당하면, 호스트가 할당되지 않은 다수의 IP 주소가 낭비됨.
- 무조건 호스트 주소 공간을 작게 할당하면, 호스트가 사용할 IP 주소가 부족함.
>> 이런 고민을 해결하기 위해 생겨난 개념이 IP주소의 클래스(class)!!

 
 
 

클래스풀 주소 체계

클래스(class)

- 네트워크 크기에 따라 IP 주소를 분류하는 기준.
- 클래스풀 주소 체계(classful addressing) : 클래스를 기반으로 IP주소를 관리하는 주소 체계.
- 필요한 호스트 IP 개수에 따라 클래스를 달리 선택 - 네트워크 크기 조정 가능.

총 5개의 클래스가 존재함. (IP주소지정에 사용되는 실질적인 클래스는 3개 - A,B,C 클래스! )
A 클래스	0       .        .        .	많은 호스트 할당이 필요하다면 A 클래스.
B 클래스	10      .        .        .	중간
C 클래스	110     .        .        .	많은 호스트 할당이 필요 없다면 C클래스.
D 클래스, E클래스는 각각 멀티캐스트를 위한 클래스로, 특수한 목적을 위해 예약된 클래스.

< A클래스 > 
- B와 C 클래스에 비해 할당 가능한 호스트 주소의 수가 많음.
- 네트워크 주소는 비트 '0'으로 시작하는 1옥텟, 호스트 주소는 3옥텟으로 구성.
- 이론상 2의 7승(128)개의 A 클래스 네트워크 존재 가능.
- 각 네트워크에 2의 24승(16,777,216)개의 호스트 주소 할당 가능. 
- A 클래스로 나타낼 수 있는 IP 주소 범위
  >> 최솟값을 10진수로 표현하면 0.0.0.0
  >> 최댓값을 10진수로 표현하면 127.255.255.255
- 가장 처음 옥텟의 주소가 0~127일 경우 A 클래스 주소임을 짐작할 수 있음.

< B클래스 >
- 네트워크 주소는 비트 '10'으로 시작하는 2옥텟, 호스트 주소도 2옥텟으로 구성.
- 이론상 2의 14승(16,384)개의 B클래스 네트워크 존재 가능.
- 각 네트워크에 2의 16승(65,534)개의 호스트 주소 할당 가능. 
- B클래스로 나타낼 수 있는 IP 주소 범위
  >> 최솟값을 10진수로 표현하면 128.0.0.0
  >> 최댓값을 10진수로 표현하면 191.255.255.255
- 가장 처음 옥텟의 주소가 128 ~ 191 일 경우 B 클래스 주소임을 짐작할 수 있음. 

< C클래스 >
- 네트워크 주소는 비트 '110'으로 시작하는 3옥텟, 호스트 주소도 1옥텟으로 구성.
- 이론상 2의 21승(2,097,152)개의 C클래스 네트워크 존재 가능.
- 각 네트워크에 2의 8승(256)개의 호스트 주소 할당 가능. 
- C클래스로 나타낼 수 있는 IP 주소 범위
  >> 최솟값을 10진수로 표현하면 192.0.0.0
  >> 최댓값을 10진수로 표현하면 223.255.255.255
- 가장 처음 옥텟의 주소가 192 ~ 223 일 경우 C 클래스 주소임을 짐작할 수 있음. 

 
 
 

호스트의 주소 공간을 모두 사용할 수 있는 것은 아님!!

 

< 대표적인 두가지 >
- 호스트 주소가 전부 0인 IP 주소
 >> 해당 네트워크 자체를 의미하는 네트워크 주소로 사용.
- 호스트 주소가 전부 1인 IP 주소
 >> 브로드캐스트 주소로 사용. 

그래서, 위의 두가지의 경우의 수를 빼야 진짜 할당 가능한 호스트 수가 됨.
>> 할당 가능한 호스트 수 -2 = 진짜 할당 가능한 호스트 수.

 

클래스별 할당 가능한 주소의 개수 정리

클래스	초기 비트	네트워크 주소 비트/ 호스트 주소 비트	할당 가능한 네트워크 수	할당 가능한 호스트 수
A	0	8 / 24	2의 7승(128)	2의 24승(16,777,216) - 2 = 16,777,214
B	10	16 / 16	2의 14승(16,384)	2의 16승(65,536) - 2 = 65,534
C	110	24 / 8	2의 21승(2,097,152)	2의 8승(256) - 2  = 254