II-7-2. IPv4 & CIDR 표기법

 

 

IPv4와 CIDR 표기법 비교 분석 (특장점 중심)

IPv4는 현재 인터넷 프로토콜의 주된 버전으로, 약 43억 개의 고유한 주소 공간을 제공합니다. 반면, CIDR(Classless Inter-Domain Routing) 표기법은 IPv4 주소 공간을 보다 효율적으로 할당하고 관리하기 위해 도입된 방식입니다. 

 

▶ IPv4의 특장점

• 광범위한 보급률 및 호환성: IPv4는 오랫동안 사용되어 왔기 때문에 대부분의 네트워크 장비와 운영체제에서 폭넓게 지원됩니다. 새로운 기술 도입에 대한 호환성 문제를 상대적으로 적게 고려해도 됩니다.
• 직관적인 주소 구조 (클래스 기반): 초기 IPv4 주소는 클래스(A, B, C, D, E) 기반으로 할당되었습니다. 이는 네트워크 규모에 따른 주소 범위를 직관적으로 파악할 수 있다는 장점이 있었습니다 (하지만 비효율적인 주소 할당의 원인이 되기도 했습니다).

▶ CIDR 표기법의 특장점

• 높은 주소 할당 효율성: CIDR은 클래스 개념을 탈피하여 네트워크 크기에 정확히 맞는 주소 블록을 할당할 수 있도록 합니다. 이는 IPv4 주소 공간의 낭비를 줄이고, 더 많은 네트워크를 지원할 수 있게 합니다.
• 향상된 라우팅 효율성: CIDR은 여러 개의 작은 네트워크 주소 블록을 하나의 더 큰 블록으로 묶어 라우팅 테이블에 광고할 수 있도록 합니다 (슈퍼네팅 또는 경로 집계). 이는 라우터의 부담을 줄이고, 라우팅 테이블의 크기를 줄여 네트워크 성능을 향상시킵니다.
• 유연한 네트워크 설계: 네트워크 관리자는 CIDR 표기법을 사용하여 다양한 크기의 서브넷을 자유롭게 생성하고 관리할 수 있습니다. 이는 조직의 규모와 요구 사항에 맞춰 네트워크를 유연하게 설계할 수 있도록 합니다.
• 세밀한 주소 관리: CIDR은 네트워크 주소와 서브넷 마스크를 명확하게 구분하여, 네트워크 관리자가 IP 주소 범위를 정확하게 파악하고 관리할 수 있도록 돕습니다.

▶ /8, /16, /24 등이 의미하는 것

CIDR 표기법에서 /숫자는 네트워크 주소에서 네트워크 부분을 나타내는 비트 수를 의미합니다. 이는 서브넷 마스크의 역할을 합니다.

• /8: 처음 8비트가 네트워크 주소, 나머지 24비트가 호스트 주소를 나타냅니다. 이는 클래스 A 네트워크의 기본 서브넷 마스크 (255.0.0.0)와 동일하며, 약 1,677만 개의 호스트 주소를 가질 수 있습니다 (224−2, 네트워크 주소와 브로드캐스트 주소 제외).
• /16: 처음 16비트가 네트워크 주소, 나머지 16비트가 호스트 주소를 나타냅니다. 이는 클래스 B 네트워크의 기본 서브넷 마스크 (255.255.0.0)와 동일하며, 약 6만 5천 개의 호스트 주소를 가질 수 있습니다 (216−2).
• /24: 처음 24비트가 네트워크 주소, 나머지 8비트가 호스트 주소를 나타냅니다. 이는 클래스 C 네트워크의 기본 서브넷 마스크 (255.255.255.0)와 동일하며, 254개의 호스트 주소를 가질 수 있습니다 (28−2).

일반적으로 /24는 소규모 LAN 환경에서 많이 사용되며, /16은 중규모 네트워크, /8은 대규모 네트워크에서 사용될 수 있습니다. 물론 CIDR 표기법을 사용하면 이 외에도 /1부터 /32까지 다양한 크기의 네트워크를 정의할 수 있습니다. 예를 들어, /30은 2개의 유효한 호스트 주소를 가지는 P2P 연결에 사용될 수 있습니다.

 

▶ CIDR 표기법 사용과 클래스 개념

CIDR 표기법이 도입되면서 더 이상 엄격한 클래스 개념에 얽매이지 않고 IP 주소 공간을 훨씬 더 세분화하고 효율적으로 사용할 수 있게 되었습니다.

 

이전의 클래스 기반 주소 할당 방식은 네트워크 크기에 맞지 않는 고정된 크기의 주소 블록을 할당하여 주소 낭비를 초래했습니다. 예를 들어, 300개의 호스트가 필요한 조직에 클래스 B 네트워크를 할당하면 약 6만 5천 개의 주소 공간 중 극히 일부만 사용되고 나머지는 낭비되는 문제가 있었습니다.

 

CIDR 표기법은 네트워크 마스크의 비트 수를 자유롭게 조절하여 필요한 만큼의 주소 공간만 할당할 수 있도록 합니다. 따라서 더 이상 클래스 A, B, C 네트워크의 경계에 갇히지 않고, 실제 네트워크 규모에 최적화된 주소 블록을 설계하고 사용할 수 있습니다.

하지만 클래스 개념이 완전히 사라진 것은 아닙니다. 여전히 IPv4 주소의 첫 번째 옥텟 값을 통해 대략적인 주소 클래스를 짐작할 수 있으며, 일부 레거시 시스템이나 문서에서는 클래스 개념을 언급하기도 합니다. 하지만 현대적인 네트워크 설계 및 관리에서는 CIDR 표기법을 기준으로 주소 블록을 할당하고 라우팅을 구성하는 것이 일반적입니다.

 

결론적으로, CIDR 표기법은 IPv4 주소 공간의 효율성을 극대화하고 네트워크 설계의 유연성을 크게 향상시킨 중요한 기술입니다. 클래스 기반 할당의 비효율성을 극복하고, 현대적인 인터넷 환경에 맞춰 IP 주소를 보다 합리적으로 관리할 수 있도록 해줍니다.