AWS 망(VPC) 구성하기 (1) - CIDR 표기법

CIDR 표기법

사이더(Classless Inter-Domain Routing, CIDR)는 클래스 없는 도메인 간 라우팅 기법으로 1993년 도입되기 시작한, 최신의 IP 주소 할당 방법이다.

네트워크를 잘 모르는 사람도 IP 주소가 무엇인지, 그리고 어떻게 생겼는지는 얼추 알고 있는 경우가 많다.

CIDR 표기법은 IP 주소에 특별한 의미를 가진 숫자를 더하여 표기한다. (192.168.50.0/24 같은 방식)

CIDR을 제대로 이해하기 위해서는 IP 주소와 서브넷마스크에 대한 이해가 선행되어야 한다.

IP 주소

• 네트워크 자산의 논리적인 주소
• 표기법
  • 0부터 255까지의 숫자를 4개 사용
  • 192.168.0.1 와 같은 방식으로 사용
• 영역
  • IP 주소는 Network 영역과 Host 영역을 합쳐서 쓰는 형태이다.
  • 192.168.0.1 의 예시에서
    • 192.168이 네트워크 영역이라고 가정
    • 네트워크 영역이 아닌 부분은 모두 호스트 영역이다. 여기선 뒤의 두 개 숫자가 호스트 영역이 된다.
    • 192.168.x.x 의 형태로 사용할 수 있다.
    • x는 0 ~ 255 범위이므로 192.168 네트워크 대역의 호스트 개수는 256 * 256 = 65536개이다.

네트워크 클래스

Reference

• IP 주소를 효율적으로 사용하기 위해 정한 국제적인 규칙
• A, B, C, D, E 클래스가 존재
• IP 주소 중 첫 숫자를 2진법으로 변환한 뒤 시작 비트를 확인하면 클래스를 구분할 수 있다.

1. A 클래스
   • 비트가 0으로 시작하는 숫자 (0000 0000 ~ 0111 1111 ⇒ 0 ~ 127)
   • 첫 번째 주소만 네트워크 주소이고 나머지 3개는 호스트 주소이다.
   • 124.0.0.1 는 A 클래스에 속한다.
2. B 클래스
   • 비트가 10으로 시작하는 숫자 (1000 0000 ~ 1011 1111 ⇒ 128 ~ 191)
   • 앞의 두 숫자만 네트워크 주소이고 남은 2개는 호스트 주소이다.
   • 168.35.0.0 은 B 클래스에 속한다.
3. C 클래스
   • 비트가 110으로 시작하는 숫자 (1100 0000 ~ 1101 1111 ⇒ 192 ~ 223)
   • 앞의 3개 숫자가 네트워크 주소이고 마지막 1개는 호스트 주소이다.
   • 200.200.0.0 은 C 클래스에 속한다.
4. D 클래스
   • 비트가 1110으로 시작하는 숫자 (1110 0000 ~ 1110 1111 ⇒ 224 ~ 239)
   • 멀티캐스트를 위해 사용하는 주소 대역이다.
5. E 클래스
   • 비트가 1111로 시작하는 숫자 (1111 0000 ~ 1111 1111 ⇒ 240 ~ 255)
   • 예약된 주소

A → E로 갈수록 시작 비트에 포함되는 1의 개수가 증가하는 것을 볼 수 있다.

서브넷 마스크

클래스만 사용하면 할당받은 IP 대역이 낭비되는 문제가 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해 서브넷 마스크 주소를 사용하여 IP를 조금 더 세밀하게 나누는 기법을 사용한다.

어느 회사가 B 클래스 대역 1개를 할당받은 상황
  - B 클래스의 범위는  128.0.0.0 ~ 191.255.255.255
  - 여기서 네트워크 주소는 앞 2개 숫자를 사용한다.
  - 할당받은 대역이 130.10.x.x라고 가정
  - 앞의 두 개 숫자에 해당하는 130.10은 네트워크 영역이라 고정
  - 호스트 영역에 해당하는 x.x는 256개 * 256개 = 65536개이므로 최대 65536개의 IP를 사용할 수 있다.
  - 그러나 실제로 사용하는 IP가 10000개 뿐이라면 55536개가 낭비된다.

1. 서브넷 마스크는 연속된 1이 먼저 나타나고 그 이후 0만 나타나도록 구성한다.
   1. 255.255.255.0 ⇒ 11111111 11111111 11111111 00000000
   2. 255.255.255.240 ⇒ 11111111 11111111 11111111 11110000
2. 1의 개수로 네트워크 주소와 호스트 주소를 다시 나눈다. 네트워크 주소는 1이 닿는 범위까지이다.
   1. 255.255.255.0은 24개의 1을 사용
      1. 130.10.20.30 이라는 IP가 있다면 130.10.20이 네트워크 주소
   2. 255.255.255.240은 28개의 1을 사용
      1. 네트워크 주소가 앞 28개 비트, 호스트 주소가 뒤 4개 비트밖에 없다.
      2. 이 대역은 호스트 주소가 16개이다.

CIDR

CIDR을 이해하기 위한 준비가 끝났다.

CIDR은 IP주소 + 서브넷마스크를 같이 표기한 것이다.

• 192.168.50.0/24 의 예시
  • /24 는 앞의 24개 비트를 네트워크 영역으로 사용하겠다는 의미이다.
  • 따라서 192.168.50이 네트워크 주소이고 192.168.50.0 ~ 255 범위 내에서 호스트를 사용한다.
• 192.168.30.32/28
  • 서브넷마스크가 8의 배수로 나누어 떨어지지 않아 계산이 조금 난감할 수 있다.
  • IP 주소의 전체 비트 수는 32개이고 28개 비트가 네트워크 영역이므로 호스트는 2^4 = 16개이다.
  • 시작 호스트는 32부터이다. 즉, 사용할 수 있는 IP는 192.168.30.32 ~ 192.168.30.47 이 된다.

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