IP 주소의 클래스(A,B,C 클래스)

1. IP 주소 구조

IP 주소(IPv4)는 총 32비트로 4개의 옥텟(8비트)으로 나눠 표시하며 사람이 읽기 쉽게 8비트를 10진수로 변환하여 표기한다. 이때 각 옥텟은 0 ~ 255 까지의 범위를 가진다.

 

 

IP 주소는 네트워크 ID와 호스트 ID로 구성되어 있다.

 

네트워크 ID(Network ID)

• IP 주소의 앞부분에 위치하며 네트워크를 식별한다.
• 장치들의 IP 주소의 네트워크 ID가 같다는 건 모두 같은 네트워크에 속해 있다는 것

 

호스트 ID(Host ID):

• 네트워크 IP뒤에 위치하며, 동일한 네트워크 내에서 특정 장치를 식별한다.
• 따라서 네트워크 안에서 각 장치는 고유한 호스트 ID를 가져야 한다.

 

IP 주소에 관한 추가 설명은 해당 글을 참고해 주세요. ( IP(Internet Protocol)와 IPv4, IPv6에 대하여 )

 

 

2. IP 주소의 클래스

인터넷의 초기 단계에서 네트워크의 수와 규모가 급격히 증가하게 되어 IP 주소 공간의 효율적 사용이 중요해졌다. 네트워크의 크기와 필요에 따라 주소 공간을 유연하게 할당할 방법이 필요해져 1981년 IPv4 포로토콜이 정의되면서 IP 주소를 다섯 가지 클래스 체계로 나누는 방법이 도입되었다.

 

IP 주소 클래스

각 클래스는 서로 다른 크기의 네트워크를 지원한다.

 

❶ A 클래스

A 클래스

• 첫 번째 옥텟: 네트워크 ID / 두 번째 ~ 네번째 옥텟: 호스트 ID
• 첫 번째 옥텟의 최상위 비트는 항상 0
• 네트워크 ID 범위: 0000 0000 ~ 0111 1111
• 호스트 ID 범위: 0000 0000. 0000 0000. 0000 0000 ~ 1111 1111. 1111 1111. 1111 1111
• 최대 호스트 수: 2^24 - 2(네트워크 주소 및 브로드캐스트 주소용) = 약 1677만대
• 전체 주소 범위: 0.0.0.0 ~ 127.255.255.255
• 실제 사용할 수 있는 주소: 1.0.0.0 ~ 126.255.255.255
  • 0.0.0.0 ~ 0.255.255.255 는 일반적인 네트워크 할당을 위해 사용되지 않는 주소로 특별한 용도로 예약됨.
  • 0.0.0.0 ~ 0.255.255.255 의 범위는 사실 어떤 클래스에도 속해 있지 않는 주소로 본다.
    
  • 127.0.0.0 ~ 127.255.255 는 루프백 주소로 자기 자신을 가리키기 위한 목적으로 예약된 IP 주소다.
    • 네트워크에서 '통신'은 인터넷 상에서 존재하는 호스트와 데이터(패킷)을 주고 받는 것이다. 이때 호스트 A에서 호스트 B로 패킷을 보낸다고 가정한다면, A의 네트워크 계층에서 B의 네트워크 계층으로 패킷을 전송해야 한다. 목적지인 B의 IP 주소가 담긴 패킷이 B의 네트워크 계층에 도달하면, B의 네트워크 계층은 수신한 패킷을 분해해(역캡슐화) 순수 데이터(Payload: 전송하고자 하는 실제 데이터를 뜻함)를 수신하게 된다.
    • 만약에 목적지 IP 주소를 127.0.0.1로 설정하면 A의 네트워크 계층은 해당 패킷을 외부로 전송하지 않고 로컬 루프백 인터페이스로 전달한다. 전달된 패킷은 마치 외부에서 수신한 패킷처럼 네트워크 계층으로 다시 들어와 상위 계층으로 전달된다. 즉 자신이 송신한 패킷을 그대로 수신하는 것이다.
    • 127.0.0.0 ~ 127.255.255 는 패킷 송수신 과정을 시스템 내부에서 시험할 때 사용한다.

 

 

❷ B 클래스

B 클래스

• 첫 번째 ~ 두 번째 옥텟: 네트워크 ID / 세 번째 ~ 네번째 옥텟: 호스트 ID
• 첫 번째 옥텟의 최상위 비트는 항상 10
• 네트워크 ID 범위: 1000 0000. 0000 0000 ~ 1011 1111. 1111 1111
  
• 호스트 ID 범위: 0000 0000. 0000 0000 ~ 1111 1111. 1111 1111
  
• 최대 호스트 수: 2^16 - 2(네트워크 주소 및 브로드캐스트 주소용) = 65534
  
• 전체 주소 및 실제 사용 가능 주소 범위: 128.0.0.0 ~ 191.255.255.255

 

 

❸ C 클래스

C 클래스

• 첫 번째 ~ 세 번째 옥텟: 네트워크 ID / 네번째 옥텟: 호스트 ID
• 첫 번째 옥텟의 최상위 비트는 항상 110
• 네트워크 ID 범위: 1100 0000. 0000 0000 . 0000 0000 ~ 1101 1111. 1111 1111. 1111 1111
  
• 호스트 ID 범위: 0000 0000 ~ 1111 1111
  
• 최대 호스트 수: 2^8 - 2(네트워크 주소 및 브로드캐스트 주소용) = 254
• 전체 주소 및 실제 사용 가능 주소 범위: 192.0.0.0 ~ 223.255.255.255

 

 

❹ 공인 및 사설 IP 주소 범위

 

공인 IP와 사설 IP 주소 범위

참고로 D 클래스는 첫 번째 옥텟의 최상위 비트로 1110이, E 클래스는 1111로 고정되어 있다.

공인 및 사설 IP 주소에 관한 설명은 해당 글을 참고해 주세요. (공인 IP 주소와 사설 IP 주소)

 

 

 

 

 

참고

책: 10일만에 배우는 네트워크 기초, 모두의 네트워크 | 미즈구치 카츠야 | 이승룡 옮김

https://limkydev.tistory.com/168

https://www.youtube.com/watch?v=b7Wk-6w5vgg

https://woo-dev.tistory.com/190