[Network] IPv4 CIDR 표기법

 한 동안 너무 바쁘다고 블로그를 거의 유기하고 있었다는 생각이 들어서... 회사에서 클라우드 서버 견적을 내다가, CIDR표기가 갑자기 좀 헷갈려서... 정리를 좀 하려고 한다.

---

CIDR(Classless Inter-Domain Routing, 무분류 도메인 간 라우팅)은 IP 주소를 할당하고 라우팅하는 방법 중 하나이다. 1993년에 도입된 이 방식은 기존의 IP 주소 클래스(A, B, C 클래스 등)보다 훨씬 더 유연한 IP 주소 할당을 가능하게 해주는 방식이다.

CIDR 표기법

CIDR 표기법은 IP 주소와 슬래시(/) 및 숫자로 구성된다. 이 숫자는 서브넷 마스크의 길이를 나타내며, 네트워크 부분과 호스트 부분을 구분하는 역할을 한다. 예를 들어:

• 192.168.0.0/24라는 CIDR 블록은 IP 주소 192.168.0.0에서 시작하며, 서브넷 마스크가 255.255.255.0이라는 것을 의미한다. 여기서 /24는 네트워크 부분이 24비트이고, 나머지 8비트가 호스트 부분임을 나타낸다.

네트워크와 호스트 부분

IPv4 주소는 32비트 길이로, 이를 네트워크 부분과 호스트 부분으로 나눌 수 있다.

• 네트워크 부분: IP 주소의 앞부분이며, 네트워크를 식별한다. / 뒤의 숫자가 클수록 네트워크 부분이 길어지고, 그만큼 네트워크 내에서 사용할 수 있는 호스트 주소는 줄어든다.
• 호스트 부분: 네트워크 내에서 개별 장치(호스트)를 식별한다. 호스트 부분이 클수록 네트워크 내에서 더 많은 장치를 식별할 수 있다.

CIDR 블록 크기 계산

CIDR 블록 크기는 다음과 같이 계산할 수 있다.

1. 네트워크 주소 개수: 2^(32 - 서브넷 마스크 길이)로 계산된다. 예를 들어, /24 CIDR 블록의 경우 2^(32-24) = 2^8 = 256개의 주소가 존재한다.
2. 유효 호스트 수: 네트워크 주소와 브로드캐스트 주소는 네트워크에서 특별한 용도로 예약되어 있으므로, 실제로 사용할 수 있는 호스트 주소의 수는 네트워크 주소 개수 - 2로 계산된다. /24 블록에서는 256 - 2 = 254개의 유효 호스트 주소가 있다.

CIDR 블록의 예

• 192.168.1.0/24: 총 256개의 IP 주소를 포함하며, 192.168.1.1에서 192.168.1.254까지 유효한 호스트 주소를 가질 수 있다.
• 10.0.0.0/8: 총 16,777,216개의 IP 주소를 포함하며, 10.0.0.1에서 10.255.255.254까지 유효한 호스트 주소를 가질 수 있다.

CIDR의 장점

1. 유연한 주소 할당: 고정된 클래스 대신, 네트워크 관리자는 필요에 따라 적절한 크기의 블록을 할당할 수 있어 IP 주소의 낭비를 줄일 수 있다.
2. 라우팅 테이블 축소: CIDR은 여러 개의 연속된 네트워크를 하나의 라우팅 엔트리로 묶을 수 있는 집계 기능을 제공한다. 이를 통해 라우팅 테이블의 크기를 줄일 수 있다.
3. 네트워크 확장 용이성: 네트워크 관리자는 필요에 따라 쉽게 네트워크를 확장하거나 축소할 수 있다.

---

결론

CIDR 블록은 IP 주소를 효율적으로 할당하고 라우팅하기 위한 중요한 개념으로, 네트워크 설계와 운영에서 필수적인 역할을 한다. 이를 잘 이해하면 네트워크 자원을 효과적으로 관리할 수 있으며, 주소 낭비를 최소화하고 라우팅의 효율성을 높일 수 있다.