ipv4 주소의 총괄정리(?)

지금 이 글이 상당히 지저분한데.... 흠...다시 정리해야겟슴;
오랜만에 보니 막 헷갈리네

#IPv4  주소 공간
-IPv4는 32bit 체계이며, 표기할때에는 4개의 옥텟으로 10진수로 표기한다.

00000000 00000000 00000000 00000000

11111111 11111111 11111111 11111111

8bit 8bit 8bit 8bit

00000000 00000000 00000000 00000000 =0.0.0.0
~
11111111 11111111 11111111 11111111=255.255.255.255

2^32 =42949667296


1    1    1    1    1    1    1    1
2^7    2^6    2^5    2^4    2^3    2^2    2^1    2^0

-ip 는 맨 앞에 비트부터 공통비트를 찾아서 클래스 단위로동작한다.
-이떄, ip 는 서브넷 마스크를 이용하여 네트워크 아이디와 호스트 아이디를 구분한다.
-여기서 네트워크 아이디란 네트워크 개수를 의미하며, 호스트 아이디란 ip 개수를 의미한다.
- 서브넷 마스크는 다음과 같이 동작한다.
1) 맨앞에 비트부터 '1'이 연속된 규칙의 32bit 체계의 마스크이다.
2) 11111111 11111111 11111111 00000000   <- O
   11111111 11000111 11111111 11111111   <- X
3) 맨앞에 비트부터 '1' 이 연속된 구간까지를 공통비트로 처리 <- 네트워크아이디
4) '0'으로 끝나는 구간까지를 비공통 비트로 처리 <- 호스트아이디
===========================================
# IP 주소 형식

 - A,B,C,D,E 클래스 구분
 - 맨 앞에 비트부터 공통 비트를 찾아서 하나로 묶는 습성 갖고 있다.
 
# 서브넷 마스크

 - IP에다가 마스크를 씌운다.
 - 네트워크 아이디(네트워크 개수)와 호스트 아이디(IP개수)를 구분
 - 맨 앞에 비트부터 '1'이 연속된 규칙의 마스크
 - '1'로 채워진 비트까지를 네트워크 아이디 <- 공통 비트
 - '0'으로 채워진 비트까지를 호스트 아이디 <- 비공통 비트

192.168.1.0 255.255.255.0

# 서브넷팅

 - IP 할당시 낭비를 막기위해서
 - 호스트 개수 조건과 필요한 서브넷 개수 조건을 가지고 실시
 - 서브넷 마스크 길이를 늘린다.

# VLSM

 - IP 할당시 더더더더더 낭비를 막기위해서
 - 호스트 개수 조건과 필요한 서브넷 개수 조건을 가지고 실시
 - 서브넷 마스크 길이를 더더더더더 늘린다.

최대 호스트 개수 = 29개
필요한 서브넷 개수 = 5개
할당 IP : Class '198.133.219.0/24'
==========================================
#IP 클래스 유형

1. 유니케스트 데이터 전송시에 사용되는 ip 주소 (유니 캐스트 주소)

1) A CLASS
0.|0.0.0 ~ 127.255.255.255
default subnet mask: 255.0.0.0
0 0000000 01111111  네트워크 아이디당 나올수잇는 ip 개수: 2^24개 천만개

2) B CLASS
128.0.|0.0 ~ 191.255.|255.255: 255.255.0.0
10000000      10111111네트워크 아이디당 나올수있는ip 개수: 2^16개 65536개

3) C CLASS
192.0.0|.0 ~ 223.255.255|.255   
default subnet mask: 255.255.255.0
11000000  ~ 110 11111 네트워크 아이디당 나올수있는 ip 개수: 2^8 개 256개
========================================================================
ex) 198.133.215.33  255.255.255.0
 무슨 클래스? c 클래스
 네트워크 이름? 198.133.215.0 <- 사용자 인터페이스에서 사용 x
서브넷 브로드 캐스트 주소?  198.133.215.255 <- 사용자 인터페이스에서 사용 x
사용 가능 범위 :  198.133.215.1 ~ 198.133.215.254
사용 가능 한 ip 개수 :  2^8 -2 = 256-2 =254

ex) 172.16.1.13  255.255.255.0
무슨 클래스 : b 클래스
네트워크 이름:  172.16.1.0
서브넷 브로드캐스트 주소? 172.16.1.255
사용가능한 ip 범위 : 172.16.1.1~ 172.16.1.254
사용가능한 ip 개수: 2^8-2 =256-2 =254

ex) 10.1.1.13 255.255.0.0
a
10.1.0.0
10.1.255.255
10.1.0.1 ~ 10.1.255.254
=====================================================
[참고]
서브넷 마스크를 프리픽스 표기법으로 표기하는 방법

255.255.255.255 <-/32
255.255.255.0 <-/24
255.255.0.0 <-/16
255.0.0.0 <-/8

255.255.255.252 <- 30 (11111100)
255.255.255.248 <- /29
255.255.255.240 <-/28
255.255.255.224 </27
255.255.248.0 <-/21

갑자기 숫자가 변하는건 잠시뒤에 또 나온다.

# 멀티 캐스트 주소 d class
 d class
 224.0.0.0 ~ 239.255.255.255
1110 0000     1110 1111

#사용을 금하는 ip  주소 : e class 사용자 인터페이스에 사용 x

e class
240.0.0.0 ~ 255.255.255.255

[참고] 사용자 인터페이스에 사용할수없는 ip 주소들.
1. 멀티캐스트 d class
2. e class
3. 0.0.0.0 ~ 0.255.255.255
4. 127.0.0.0~ 127.255.255.255
5. 네트워크 이름
6. 브로드캐스트 아이피


[참고] 공인 ip(public ip) & 사설 ip(private ip)

-공인 ip 인터넷과의 연결이 가능한 ip를 말한다. <- ip 부족.
-사설 ip: 내부용으로 사용되는 사설 ip 를 말한다. 인터넷과의 직접적인
연결이 불가능하다. 만약, 인터넷과의 연결을 실시하려면 nat 장치를이용한다.
-nat 장치: network address translation  주소 변환 장치(사설 ip  공인ip 로 변환)

사설 ip  범위

a class 10.0.0.0 ~ 10.255.255.255
b class 172.16.0.0 ~ 172.31.255.255
c class 192.168.0.0 ~ 192.168.255.255
d class 239.0.0.0 ~ 239.255.255.255



172.16.100.1/24

b
172.16.100.0
172.16.100.255
172.16.100.1~ 172.16.100.254


9.1.1.1 /24
a
9.1.1.0
9.1.1.255
9.1.1.1~9.1.1.254
2^8-2=254

공인
원본 a 클래스 9.0.0.0 /8 을 서브넷 마스크 16bit 를 증가시킨 서브넷이다.
================================================================
[조건] 회사에 전체 필요한 ip 개수는 200개를 넘지 않는다.
-특정 구간에 필요한 최대 ip 개수 = 29개
-ip  할당이 필요한 서브넷 개수 = 5개
-c class 198.133.219.0 255.255.255.0 으로 서브넷팅 실시


2^x -2 = 29(x 는 호스트 비트수 , -2 는 네트워크 이름과 브로드캐스트 아이피  (29는 특정구간에 필요한 최대 ip 개수)
x=5 (새로 변경되는 호스트 비트수를 의미한다)

32-2 =30

192.168.219.000 00000
255.255.255.000 00000
----------------------    네트워크 이름    서브넷 브로드 캐스트 주소
192.168.219.000 00000 <- 198.133.219.0 ~ 198.133.219.31
192.168.219.001 00000 <- 198.133.219.32 ~ 198.133.219.63
192.168.219.010 00000 <- 198.133.219.64 ~ 198.133.219.95
192.168.219.011 00000 <- 198.133.219.96 ~ 198.133.219.127
192.168.219.100 00000 <- 198.133.219.128 ~ 198.133.219.159
192.168.219.101 00000 <- 198.133.219.160 ~ 198.133.219.191
192.168.219.110 00000 <- 198.133.219.192 ~ 192.133.219.223
192.168.219.111 00000 <- 198.133.219.224 ~ 192.133.219.255
---------------------------------------------------------------
198.133.219.1 ~ 198.133.219.30 30개
198.133.219.33 ~ 198.133.219.62 30개
198.133.219.65 ~ 198.133.219.94 30개
198.133.219.97 ~ 198.133.219.126 30개
198.133.219.129 ~ 198.133.219.158 30개
198.133.219.161 ~ 198.133.219.190 30개
198.133.219.193 ~ 198.133.219.222 30개
198.133.219.225 ~ 198.133.219.254 30개



================================================================
[조건] 회사에 전체 필요한 ip 개수는 b class를 넘지 않는다.
-특정 구간에 필요한 최대 ip 개수 = 5000개
-ip  할당이 필요한 서브넷 개수 = 4개
-161.130.0./16  255.255.0.0

2^x = 5000

x=13 <- 8192개
                네트워크 주소 브로드캐스트 주소
161.130.000 |00000.00000000  <- 161.130.0.0   161.131.31.255
161.130.001 |00000.00000000  <- 161.130.32.0   161.131.63.255
161.130.010 |00000.00000000  <- 161.130.64.0   161.131.95.255
161.130.011 |00000.00000000  <- 161.130.96.0   161.131.127.255
161.130.100 |00000.00000000  <- 161.130.128.0   161.131.159.255
161.130.101 |00000.00000000  <- 161.130.160.0   161.131.191.255
161.130.110 |00000.00000000  <- 161.130.192.0   161.131.223.255
161.130.111 |00000.00000000  <- 161.130.224.0   161.131.255.255
-------------------------

161.130.0.1 ~ 161.130.31.254 <- 8190개
161.130.32.1 ~ 161.130.63.254 <-8190개 이렇게 쭉.


-------------------------------------------

최대 호스트가 1900대 있는 네트워크구간이 있다.
이떄 할당 받은 ip는 b class  150.168.0.0/16 255.255.0.0
ip 낭비가 최소화 될수있게 서브넷팅한다.
연결이 필요한 구간은 7개★

2^ 11 = 2046

호스트의 수는 11bit

 21bit         11bit        네트워크     브로드캐스트
150.168.00000 |000.00000000 150.168.0.0    ~  150.168.7.255
150.168.00001 |000.00000000 150.168.8.0       150.168.15.255
150.168.00010 |000.00000000 150.168.16.0      150.168.23.255
150.168.00011 |000.00000000 150.168.24.0      150.168.31.255
150.168.00100 |000.00000000 150.168.32.0      150.168.39.255
150.168.00101 |000.00000000 150.168.40.0      150.168.47.255
150.168.00110 |000.00000000 150.168.48.0      150.168.55.255

150.168.11111 |000.00000000 150.168.248.0     150.168.255.255

서브넷 255.255.11111 |000.00000000   255.255.248.0


1900
500
200
30
2
2
2

할당


2 . host 500 구간 을 위해서 vlsm 실시

150.168.00001.000.00000000 <- 150.168.8.0 ~ 150.168.15.255 <- VLSM
150.168.8.0/21

2^X -2 =500
X =9

150.168.00001 00 0.00000000
255.255.11111 11 0.00000000 <-255.255.254.0 /23
----------------------------------
150.168.00001 00 0.00000000 <-150.168.8.0 ~ 150.168.9.255  
150.168.00001 01 0.00000000 <-150.168.8.10.0   150.168.11.255<- VLSM
150.168.00001 10 0.00000000 <-150.168.8.12.0   150.168.13.255
150.168.00001 11 0.00000000 <-150.168.8.14.0   150.168.15.255


3. HOST 200개 구간을 위한 VLSM 실시
150.168.00001 01 0.00000000 <-150.168.8.10.0   150.168.11.255<- VLSM

2^X =200
X= 8

150.168.00001 01 0. 00000000
255.255.11111 11 1. 00000000 <-255.255.255.0
===========================================================
150.168.00001 01 0. 00000000    150.168.10.0 ~ 150.168.10.255 <-200개구간할당
150.168.00001 01 1. 00000000    150.168.11.0 ~ 150.168.11.255<-VLSM


4. HOST 30 개 구간을 위한
150.168.00001 01 1. 00000000    150.168.11.0 ~ 150.168.11.255<-VLSM


2^X = 30

X= 5=HOST

150.168.00001011.000 |00000
255.255.11111111.111 |00000

150.168.11.001 00000    150.168.11.32 ~ 150.168.11.63
150.168.11.010 00000    150.168.11.64 ~ 150.168.
150.168.11.100 00000
150.168.11.101 00000
150.168.11.110 00000
150.168.11.111 00000

A CLASS  59.0.0.0 /8 => 2^24 -2개
-회사에 전체 필요한 ip 개수는 5000개를 넘지 않는다.
-특정구간에 필요한 최대 ip 개수는 1900개이다.
-1900개 <- 1구간
-200개 <- 3구간
-30개 <- 2구간
-2개 <- 3구간

1) 1900개구간을 위한 서브넷팅실시

2^x -2 =1900

x = 11
(호스트 비트가 11비트)
    21bit             11bit
 59.00000000.00000|000.00000000
255.11111111.11111 000.00000000  <- 255.255.248.0/21
-----------------------------------
 59.00000000.00000|000.00000000 <- 59.0.0.0 ~ 59.0.7.255 
 59.00000000.00001|000.00000000 <- 59.0.8.0    <- VLSM
 59.00000000.00010|000.00000000 <- 59.0.16.0
 59.00000000.00011|000.00000000 <- 59.0.24.0
 59.00000000.00100|000.00000000 <- 59.0.32.0


 59.11111111.11111 000.00000000 <- 59.255.248.0

2. 200개 구간을 위한 vlsm 실시
59.00000000.00001|000.00000000 <- 59.0.8.0    <- VLSM

59.0.8.0/21 <- 2^11-2 =2046

2^X-2 = 200
X= 8

2^8 -2 = 256 -2 = 254


059.00000000.00001| 000.00000000
255.11111111.11111  111.00000000    <- 255.255.255.0 /24
=======================================
059.00000000.00001| 000.00000000   <- 59.0.8.0  59.0.8.255 <-200구간 할당
059.00000000.00001| 001.00000000   <- 59.0.9.0  <-200구간 할당
059.00000000.00001| 010.00000000   <-200구간 할당
059.00000000.00001| 011.00000000    <- VLSM
059.00000000.00001| 100.00000000
059.00000000.00001| 101.00000000
059.00000000.00001| 111.00000000

3. 30개 구간을 위한 서브넷팅

059.00000000.00001| 011.00000000    <- VLSM

2^X =30

X= 5

059.00000000.00001| 011.000| 00000   
255.11111111.11111  111.111| 00000
==========================================
059.00000000.00001| 011.000| 00000     <-59.0.11.0 ~ 59.0.11.31  <-30개 할당
059.00000000.00001| 011.001| 00000     <-59.0.11.32   <-30개 할당
059.00000000.00001| 011.010| 00000   <- VLSM
059.00000000.00001| 011.011| 00000
059.00000000.00001| 011.100| 00000
059.00000000.00001| 011.000| 00000
059.00000000.00001| 011.000| 00000
059.00000000.00001| 011.000| 00000

4. 2개 구간을 위한 VLSM


059.00000000.00001| 011.010| 00000   <- VLSM

X=2

059.00000000.00001| 011.010| 000 | 00
255.11111111.11111  111.111  111   00 255.255.255.252


#주소 요약/ 경로 요약 (route summarization)
1)클래스 풀 요약
10.1.1.0 /24
10.2.4.0 /24
10.5.3.0 /24
10.100.10.0 /24
--------------------> 10.0.0.0 /8

172.16.5.0 /24
172.16.8.0 /24
172.16.100.32 /27
----------------------> 172.16.0.0 /16

192.168.1.0 /27
192.168.1.32 /27
192.168.1.64 /27
192.168.1.128 /30
---------------------->192.168.1.0 /24

2) 슈퍼 넷팅

10.1.1.0/24
10.1.3.0/24
10.1.11.0/24
10.1.56.0/24
----------------> 10.0.0.0/8

172.16.8.0 /24 172.16.00001 |000.0
172.16.9.0 /24 172.16.00001 |001.0
172.16.1.0 /24
172.16.10.0 /24
172.16.11.0 /24
172.16.12.0 /24
----------------------------------------->172.16.8.0 /21
                  255.255.11111 000.0  255.255.248.0

(공통비트만 모아서 )
3) CIDR


192.168.1.0 /24 192.168. 00000 001.0
192.168.2.0 /24 192.168. 00000 010.0
192.168.3.0 /24 192.168. 00000 011.0
192.168.4.0 /24 192.168. 00000 100.0
192.168.5.0 /24 192.168. 00000 101.0
---------------------------------------> 192.168.0.0 255.255.248.0
                255.255. 00000 000.0



CIDR   ←   | →     SUPERNETTING
     CLASSFULL


--------------------------
59.5.100.0 /24
59.5.101.0 /24
59.5.102.0 /24
59.5.103.0 /24
59.5.104.0 /24

1) 클래스풀 요약
59.5.0.0 /16
2) 상세경로 요약 실시( 슈퍼넷팅)
59.5.01100100.0
59.5.01100101.0
59.5.01100110.0
59.5.01100111.0
59.5.01101000.0

59.5.0110 |0000 .0  -> 59.5.96.0 /20

255.255.1111 0000.0  -> 255.255.240.0