[컴퓨터 네트워크] 서브넷 구성과 활용

서브넷의 개념

IP 주소는 네트워크 ID와 호스트 ID라는 두 개의 동위 계층으로 구성된다. 이제 서브넷(Subnet)을 새로운 동위 계층으로 정의하고 네트워크를 서브넷으로 분할하는 방법을 살펴보자.

서브넷이란 하나의 IP 네트워크 주소를 네트워크 내부에서 적절히 분할해 실제로는 다수의 상호 연결된 하부 네트워크로 나누어 사용하는 방법이다. 회사나 조직에 할당된 네트워크 ID의 IP 주소를 사용해 내부적으로 여러 개의 서브넷을 구성하는 과정을 서브네팅(Subnetting)이라고 한다. 이때 할당받은 네트워크 ID를 가진 IP 주소들은 각각의 새로운 네트워크 ID를 가진 IP 주소로 세분화된다. 여기서 IP 주소는 바이트로 표현하는 옥텟 표기법을 사용하지만, 내부적으로는 이진수를 사용한다.

서브넷 사용 이유

서브넷을 사용하는 가장 큰 이유는 도메인의 크기를 줄이기 위해서이다. 가령 B 클래스 IP 주소를 받은 기관이 65,000여 개의 호스트 주소를 단일 네트워크에 부여했다면, 과다한 호스트 컴퓨터의 수로 인해 네트워크 트래픽이 증가할 것이다. 이 경우 네트워크 관리자는 네트워크를 적절한 크기로 분할해야 효율을 높일 수 있다.

서브넷을 사용하는 또 다른 이유는 트래픽 혼잡을 줄이고 자신이 속한 네트워크를 구조와 상황에 맞게 구성함으로써 네트워크의 관리와 유지보수를 용이하게 하기 위해서이다. 어떤 회사나 조직에서 서로 다른 LAN 기술을 수용할 수 있게 하려는 것도 서브넷을 사용하는 이유이다.

전기적 신호 혹은 광신호의 특성에 따라 연결할 수 있는 호스트 수와 케이블의 길이에도 제한이 있으며, 연결해야 하는 호스트 수가 많아지면 네트워크를 여러 그룹으로 나눌 필요성이 커지기도 한다. 그밖에도 트래픽에 따른 영역의 분리가 가능하도록 하여 관리의 유용성을 증대시키고, 점 대 점 링크를 사용할 수 있게 하려는 것도 이유이다.

서브넷의 크기

필요한 서브넷의 크기가 결정되면 이에 필요한 비트를 계산해야 한다. 예를 들어 C 클래스의 네트워크를 서브넷 네 개로 나누려면 두 개의 비트가 필요하다(2²=4). 그런데 서브넷 자신을 나타내는 주소 한 개와 브로드캐스트용으로 사용되는 주소 한 개가 포함되어 있으므로 서브넷은 두 개만 만들 수 있다. 따라서 서브넷 네 개를 만들려면 두 개가 아닌 세 개의 비트가 필요하다.

서브넷 마스크

서브넷 마스크(Subnet Mask)는 하나의 네트워크를 여러 서브넷으로 분할하는 기능을 수행한다. 즉 네트워크 ID를 나타내는 영역을 호스트 ID 영역까지 확장하여, 하나의 네트워크 주소(ID)를 또 다른 여러 개의 네트워크 주소(ID)가 되도록 한다. 서브넷을 구분하지 않는 네트워크에 대한 네트워크 마스크는 네트워크를 나타내는 영역의 비트(네트워크 ID 비트)를 1로 설정하고, 호스트를 나타내는 영역의 비트(호스트 ID 비트)를 0으로 설정한다. 이와 같은 방법으로 각 IP 클래스에 대한 네트워크 마스크를 구하면 다음과 같이 정리된다.

A 클래스(8개의 네트워크 비트): 255.0.0.0
B 클래스(16개의 네트워크 비트): 255.255.0.0
C 클래스(24개의 네트워크 비트): 255.255.255.0

서브넷에서는 하나 혹은 그 이상의 사용 가능한 호스트 비트를 차용해 네트워크 ID에 포함시키고, 차용된 비트를 네트워크의 일부로 해석하도록 하고 있다. 네트워크 주소를 두 개의 서브넷으로 구분하려면 첫 번째 호스트의 네트워크 마스크 비트에서 적절한 비트를 1로 지정해 한 개의 호스트 비트를 차용한다. C클래스의 네트워크 주소인 '192.168.1.0'에 대해 다음과 같은 몇가지 서브넷 옵션을 지정할 수 있다.

차용 비트 수	2진수	10진수	비고
1	11111111.11111111.11111111.10000000	255.255.255.128	불가
2	11111111.11111111.11111111.11000000	255.255.255.192
3	11111111.11111111.11111111.11100000	255.255.255.224
4	11111111.11111111.11111111.11110000	255.255.255.240
5	11111111.11111111.11111111.11111000	255.255.255.248
6	11111111.11111111.11111111.11111100	255.255.255.252
7	11111111.11111111.11111111.11111110	255.255.255.254	불가
8	11111111.11111111.11111111.11111111	255.255.255.255	불가