IT 네트워크에서 서브넷 마스크는 32비트 숫자로, IP 주소의 어느 부분이 네트워크를 식별하는 네트워크 주소이고 어느 부분이 특정 장치를 나타내는 호스트 주소인지 구분하는 역할을 합니다. 이는 네트워크 내 장치들이 서로 통신하고 올바른 네트워크에 속해 있는지 파악하는 데 필수적입니다.
IP 주소와 서브넷 마스크의 관계
인터넷에 연결된 모든 장치는 고유한 IP 주소를 가집니다. IPv4 주소는 xxx.xxx.xxx.xxx 형태의 4개 옥텟으로 구성되며, 각 옥텟은 0부터 255까지의 값을 갖습니다. 이 주소는 두 부분으로 나뉩니다.
- 네트워크 주소: 동일한 네트워크에 속한 장치들이 공유하는 부분입니다.
- 호스트 주소: 네트워크 내에서 개별 장치를 식별하는 부분입니다.
서브넷 마스크는 이 두 주소의 경계를 명확하게 나누는 역할을 합니다.
서브넷 마스크의 원리
서브넷 마스크는 IP 주소와 동일하게 32비트로 구성되며, 이진수로 변환했을 때 그 특징이 명확히 드러납니다.
- 이진수 구조: 서브넷 마스크의 이진수 표현에서 네트워크 주소 부분은 전부 ‘1’로 채워지고, 호스트 주소 부분은 전부 ‘0’으로 채워집니다. 이 ‘1’과 ‘0’의 경계는 항상 일정하며, ‘1’이 연속된 후 ‘0’이 연속됩니다.예시: 십진수
255.255.255.0은 이진수로11111111.11111111.11111111.00000000가 됩니다. - AND 연산: 컴퓨터는 IP 주소와 서브넷 마스크를 비트 단위 AND 연산하여 네트워크 주소를 추출합니다. AND 연산은 두 비트가 모두 ‘1’일 때만 결과가 ‘1’이 되고, 나머지는 모두 ‘0’이 됩니다.예시:
- IP 주소:
192.168.1.100(11000000.10101000.00000001.01100100) - 서브넷 마스크:
255.255.255.0(11111111.11111111.11111111.00000000) - 결과 (네트워크 주소):
192.168.1.0(11000000.10101000.00000001.00000000)
192.168.1.100주소가192.168.1.0네트워크에 속한 100번 호스트임을 의미합니다. - IP 주소:
CIDR 표기법의 이해
과거에는 IP 주소를 클래스(A, B, C)로 구분했으나, 이는 IP 주소 낭비를 초래했습니다. 이를 해결하기 위해 CIDR(Classless Inter-Domain Routing)이 도입되었습니다. CIDR은 서브넷 마스크를 더 간결하게 표현합니다.
- 프리픽스 길이: CIDR은 IP 주소 뒤에 슬래시(
/)와 함께 서브넷 마스크의 비트 길이를 붙여서 표현합니다. 이 숫자는 서브넷 마스크에서 ‘1’의 개수를 나타냅니다.예시:192.168.1.0/24는192.168.1.0이 네트워크 주소이며, 서브넷 마스크의 ‘1’ 비트가 24개라는 의미입니다. 이는 십진수로255.255.255.0과 동일합니다.
CIDR 값을 통해 서브넷 마스크와 해당 네트워크가 수용할 수 있는 호스트 수를 쉽게 파악할 수 있습니다. 호스트 수는 네트워크 주소와 브로드캐스트 주소를 제외한 값입니다.
| CIDR 값 | 서브넷 마스크 | 호스트 수 (약) |
| /8 | 255.0.0.0 | 1600만 |
| /16 | 255.255.0.0 | 6만 5천 |
| /24 | 255.255.255.0 | 254 |
서브넷팅의 이점
네트워크를 서브넷 마스크로 더 작은 단위로 분할하는 과정을 서브넷팅이라고 합니다. 이는 다음과 같은 여러 장점을 제공합니다.
- IP 주소 효율성: 하나의 대규모 네트워크를 여러 개의 작은 서브넷으로 나누면, 각 서브넷에 필요한 만큼의 IP 주소를 할당하여 IP 주소의 낭비를 최소화할 수 있습니다.
- 네트워크 성능 향상: 네트워크가 클수록 브로드캐스트 트래픽이 많아져 성능 저하를 초래할 수 있습니다. 서브넷팅은 브로드캐스트 도메인을 축소하여 불필요한 트래픽을 줄이고 네트워크 효율을 높입니다.
- 보안 강화: 서브넷을 분리하여 네트워크 간 접근을 제어하면 보안 수준을 높일 수 있습니다. 예를 들어, 중요한 서버는 별도 서브넷에 두어 외부 접근을 제한할 수 있습니다.
- 관리 용이성: 네트워크를 기능이나 부서별로 나누면 관리가 체계적이 되고, 문제 발생 시 원인을 파악하기 쉬워집니다.
- 라우팅 효율 증대: 라우터는 서브넷 마스크를 활용해 패킷의 목적지를 신속하게 식별하여 라우팅 효율을 높입니다.
특별한 주소: 네트워크와 브로드캐스트 주소
어떤 서브넷이든 호스트에 할당할 수 없는 두 가지 특별한 IP 주소가 존재합니다.
- 네트워크 주소: 호스트 부분이 모두 ‘0’인 주소로, 해당 서브넷 자체를 나타냅니다. (예:
192.168.1.0/24에서192.168.1.0) - 브로드캐스트 주소: 호스트 부분이 모두 ‘1’인 주소로, 서브넷 내 모든 호스트에게 데이터를 한 번에 전송할 때 사용됩니다. (예:
192.168.1.0/24에서192.168.1.255)
따라서 실제 호스트에 할당 가능한 IP 주소는 전체 범위에서 이 두 주소를 제외한 나머지입니다.
요약: 서브넷 마스크는 IP 주소를 논리적으로 분할하여 네트워크의 효율적인 관리, 주소 낭비 방지, 성능 및 보안 향상에 기여하는 핵심적인 요소입니다. CIDR 표기법과 함께 사용되어 현대 네트워크 설계와 관리를 더욱 유연하게 만듭니다.