Technical Document

기술문서

산업 기술 문서 백과

서브넷 마스크와 게이트웨이, /24 뜻과 같은 망 계산법

요약
서브넷 마스크(Subnet Mask)는 IP 주소에서 어디까지가 네트워크 부분이고 어디부터가 장비(호스트) 부분인지 나누는 32비트 값입니다.
게이트웨이(Default Gateway)는 같은 망 밖으로 나가는 패킷을 대신 넘겨주는 라우터 주소로, 마스크와 함께 장비가 서버·클라우드와 통신할 수 있는지를 결정합니다.
이 글에서는 255.255.255.0 = /24 표기법, 두 IP가 같은 망인지 AND 연산으로 판단하는 계산 예시, 프리픽스별 사용 가능한 장비 수(/24는 254대)를 정리합니다.
현장에서 센서·게이트웨이 장비 IP를 설정할 때 자주 생기는 실수와 점검 순서도 함께 다룹니다.

센서 장비를 새로 설치하고 IP를 입력했는데 노트북에서는 ping이 되는데 모니터링 서버에서는 데이터가 안 들어오는 경우가 있습니다. 반대로 같은 공장 안에서 바로 옆 PC에서는 접속이 안 되는데 다른 층 PC에서는 접속되는 경우도 있습니다. 이런 문제의 상당수는 장비 고장이 아니라 IP 주소, 서브넷 마스크, 게이트웨이 세 값 가운데 하나가 맞지 않아서 생깁니다.

IP 주소는 대부분 신경 써서 입력하지만 서브넷 마스크와 게이트웨이는 "원래 있던 값"이나 "공장 출하값"을 그대로 두는 경우가 많습니다. 세 값의 관계를 한 번 이해해 두면 장비 설치와 장애 대응 시간이 크게 줄어듭니다.

1. 서브넷 마스크란?

서브넷 마스크는 IPv4 주소 32비트 중 앞쪽 몇 비트가 네트워크 주소인지를 표시하는 값입니다. 마스크에서 1인 비트는 네트워크 부분, 0인 비트는 호스트(장비) 부분을 뜻합니다. 예를 들어 255.255.255.0은 2진수로 앞의 24비트가 1이고 뒤의 8비트가 0이므로, IP 주소의 앞 세 자리가 네트워크이고 마지막 한 자리가 장비 번호라는 뜻입니다.

서브넷 마스크는 1이 왼쪽부터 연속으로 이어져야 합니다. 그래서 255.255.255.0, 255.255.255.128처럼 정해진 값만 쓰이고, 255.255.0.255 같은 값은 유효한 마스크가 아닙니다. 1이 연속이므로 "1이 몇 개인지"만 알면 마스크 전체를 알 수 있는데, 이것이 다음 절의 /24 표기입니다.

2. /24 표기는 무슨 뜻일까? (CIDR 표기법)

2-1. 슬래시 숫자 = 네트워크 비트 수

192.168.10.40/24처럼 IP 뒤에 붙는 /24는 CIDR(Classless Inter-Domain Routing) 표기법으로, 서브넷 마스크의 1 비트 개수를 뜻합니다. /24는 1이 24개이므로 255.255.255.0과 같고, /16은 255.255.0.0, /25는 255.255.255.128과 같습니다. 장비 설정 화면에 따라 마스크를 점 네 개짜리 숫자로 넣기도 하고 프리픽스 길이(Prefix Length) 숫자로 넣기도 하지만 의미는 같습니다.

2-2. 사용 가능한 장비 수 계산

호스트 비트가 n개이면 주소는 2의 n제곱 개가 생깁니다. 이 중 호스트 비트가 모두 0인 주소는 네트워크 주소, 모두 1인 주소는 브로드캐스트 주소로 쓰이므로 장비에 줄 수 있는 주소는 2ⁿ − 2개입니다. /24는 호스트 비트가 8개이므로 2⁸ − 2 = 254대입니다.

프리픽스 서브넷 마스크 전체 주소 수 장비에 줄 수 있는 주소
/16 255.255.0.0 65,536 65,534
/22 255.255.252.0 1,024 1,022
/23 255.255.254.0 512 510
/24 255.255.255.0 256 254
/25 255.255.255.128 128 126
/26 255.255.255.192 64 62
/27 255.255.255.224 32 30
/28 255.255.255.240 16 14
/30 255.255.255.252 4 2

사무실·공장 LAN에서는 /24가 가장 흔합니다. 장비가 254대를 넘거나 여러 층을 하나의 망으로 묶을 때는 /23, /22를 쓰고, 설비망을 작게 나눌 때는 /26~/28을 쓰기도 합니다.

3. 게이트웨이란? 마스크와 어떤 관계일까?

게이트웨이(Default Gateway, 기본 게이트웨이)는 장비가 자기 망 밖의 주소로 데이터를 보낼 때 그 데이터를 넘겨받는 라우터(공유기·L3 스위치·방화벽)의 IP 주소입니다. 장비는 통신할 때마다 먼저 서브넷 마스크로 "상대가 같은 망인가"를 판단합니다.

  • 같은 망이면 : 게이트웨이를 거치지 않고 상대 장비에 직접 보냅니다(ARP로 상대 MAC 주소를 찾아 전송).
  • 다른 망이면 : 게이트웨이에게 보내고, 게이트웨이가 다음 경로로 전달합니다.

그래서 게이트웨이 주소는 반드시 장비와 같은 망 안에 있어야 합니다. 192.168.10.40/24 장비의 게이트웨이가 192.168.0.1이면 장비는 게이트웨이에 도달할 방법이 없습니다. 게이트웨이를 192.168.10.1처럼 망의 첫 번째 주소로 두는 경우가 많지만 이것은 관례일 뿐 규칙은 아니며, 현장 네트워크 관리자가 정한 값을 확인해야 합니다.

4. 같은 망인지 어떻게 계산할까? (AND 연산 예시)

두 IP가 같은 망인지 판단하려면 각 IP와 서브넷 마스크를 비트 단위 AND 연산해서 나온 네트워크 주소를 비교합니다. 결과가 같으면 같은 망, 다르면 다른 망입니다. 마스크가 255인 자리는 IP 값이 그대로 남고, 0인 자리는 0이 되므로 /24, /16은 암산으로도 됩니다.

4-1. 예시 ① /24에서 같은 망

센서 192.168.10.40/24와 서버 192.168.10.200/24를 비교합니다. 마스크 255.255.255.0을 적용하면 둘 다 네트워크 주소가 192.168.10.0입니다. 따라서 같은 망이고, 게이트웨이 없이 직접 통신합니다.

4-2. 예시 ② /24에서 다른 망

센서 192.168.10.40/24와 서버 192.168.11.5/24를 비교하면 네트워크 주소가 각각 192.168.10.0, 192.168.11.0으로 다릅니다. 이 경우 센서는 데이터를 게이트웨이로 보내므로, 게이트웨이가 비어 있거나 틀리면 서버에 닿지 않습니다.

4-3. 예시 ③ /25처럼 마지막 자리가 나뉘는 경우

장비 192.168.10.100/25와 192.168.10.130/25는 앞 세 자리가 같아 같은 망처럼 보이지만 실제로는 다른 망입니다. 마지막 자리만 2진수로 계산해 보면 다음과 같습니다.

구분 마지막 자리(10진) 2진수 AND 결과
마스크 /25 128 1000 0000 -
장비 A 100 0110 0100 0 → 네트워크 192.168.10.0
장비 B 130 1000 0010 128 → 네트워크 192.168.10.128

/25에서는 192.168.10.0~127과 192.168.10.128~255가 서로 다른 망입니다. 장비 A의 사용 가능 범위는 192.168.10.1~126(브로드캐스트 192.168.10.127), 장비 B는 192.168.10.129~254(브로드캐스트 192.168.10.255)입니다. 이렇게 /24보다 작게 나눈 망에서는 앞 세 자리만 보고 판단하면 틀리기 쉽습니다.

5. 사설 IP 대역과 자주 보는 특수 주소

공장·사무실 내부망에서는 RFC 1918에서 정한 사설 IP 대역을 씁니다. 사설 IP는 인터넷에서 직접 라우팅되지 않으므로 외부에서 접속하려면 NAT(주소 변환)나 포트포워딩이 필요합니다. 공인·사설 IP의 차이는 공인IP vs 사설IP, 유동IP vs 고정IP 글에, 외부 접속 설정은 포트포워딩과 NAT 원리 글에 정리되어 있습니다.

주소 대역 범위 용도·의미
10.0.0.0/8 10.0.0.0 ~ 10.255.255.255 사설 IP (대규모 사내망에 흔함)
172.16.0.0/12 172.16.0.0 ~ 172.31.255.255 사설 IP (172.32 이상은 공인 대역)
192.168.0.0/16 192.168.0.0 ~ 192.168.255.255 사설 IP (공유기·소규모 망에 흔함)
169.254.0.0/16 169.254.0.0 ~ 169.254.255.255 링크 로컬 주소. DHCP로 주소를 못 받았을 때 PC가 스스로 붙이는 주소로, 게이트웨이가 없어 외부 통신 불가

PC의 IP가 169.254로 시작하면 DHCP 서버 응답을 못 받았다는 신호입니다. 케이블, 스위치 포트, VLAN 설정, DHCP 서버 상태를 먼저 확인합니다.

6. 장비 IP 설정에서 자주 하는 실수와 증상

센서·데이터 수집 장비·Modbus TCP 장비는 대부분 고정 IP로 운영하므로 IP, 서브넷 마스크, 게이트웨이를 사람이 직접 입력합니다. 아래 표는 현장에서 반복되는 설정 실수와 그때 나타나는 증상입니다.

실수 나타나는 증상 확인·조치
게이트웨이 비워 둠 또는 0.0.0.0 같은 망 PC에서는 ping·접속 정상, 다른 망 서버·클라우드로는 전송 실패 현장 라우터 주소를 게이트웨이에 입력
게이트웨이가 다른 망 주소 (예: IP 192.168.10.40/24, GW 192.168.0.1) 설정 저장이 거부되거나, 저장돼도 외부 통신 불가 게이트웨이가 장비와 같은 네트워크 주소인지 AND 계산으로 확인
마스크를 실제보다 넓게 입력 (현장 /24인데 255.255.0.0 입력) 192.168.20.x 서버를 같은 망으로 착각해 게이트웨이로 안 보내고 직접 찾다가 실패. 같은 /24 안 통신은 정상이라 원인 찾기 어려움 현장 PC의 마스크(ipconfig 결과)와 똑같이 맞춤
마스크를 실제보다 좁게 입력 (현장 /23인데 /24 입력) 같은 망의 일부 PC(예: 192.168.11.x)와만 통신이 안 되고 나머지는 정상 네트워크 관리자에게 실제 프리픽스 확인
공장 출하 IP 그대로 설치 (예: 192.168.1.x) 현장망이 192.168.0.x면 아무 곳에서도 접속 안 됨. 같은 장비 여러 대를 설치하면 서로 IP 충돌 설치 전 노트북을 장비 대역에 맞춰 접속한 뒤 현장 IP로 변경
네트워크 주소·브로드캐스트 주소 사용 (/24의 .0, .255) 설정 거부 또는 통신 불안정 사용 가능 범위(.1~.254) 안의 주소로 변경
DHCP가 나눠 주는 범위 안의 주소를 고정 IP로 사용 평소엔 정상이다가 어느 날 다른 PC가 같은 주소를 받으면 간헐적 끊김 DHCP 범위 밖 주소를 쓰거나 공유기에서 예약 처리

특히 "마스크를 넓게 입력한" 경우는 설치 직후 노트북 시험에서는 정상으로 보이고, 나중에 다른 망의 서버로 데이터를 보낼 때 처음 드러나므로 주의해야 합니다.

7. 현장 설치 시 IP 설정 점검 순서

  1. 현장 정보 받기 : 네트워크 관리자에게 장비용 IP, 서브넷 마스크, 게이트웨이, (필요 시) DNS를 받습니다. 받기 어렵다면 같은 스위치에 연결된 PC에서 ipconfig(Windows) 결과로 마스크와 게이트웨이를 확인합니다.
  2. 빈 주소 확인 : 넣을 IP로 ping을 먼저 보내 응답이 없는지 확인합니다. 응답이 오면 이미 누가 쓰는 주소입니다.
  3. 세 값 입력 후 계산 확인 : 장비 IP와 게이트웨이를 마스크로 AND 연산해 네트워크 주소가 같은지 확인합니다.
  4. 같은 망 시험 : 같은 망 PC에서 장비로 ping과 웹·Modbus 접속을 확인합니다.
  5. 다른 망 시험 : 수집 서버나 클라우드 쪽에서 실제 데이터가 들어오는지 확인합니다. 게이트웨이 문제는 이 단계에서만 드러납니다.
  6. 기록 남기기 : 장비명, 설치 위치, MAC 주소, IP/마스크/게이트웨이, 설정 날짜를 IP 관리대장에 기록합니다. 장비 교체나 장애 대응 때 가장 먼저 찾는 자료입니다.

Modbus TCP 장비라면 IP 외에 포트(기본 502)와 Unit ID도 함께 기록해 두는 것이 좋습니다. 프로토콜 구조는 Modbus TCP 산업용 통신 프로토콜 글을 참고하면 됩니다.

8. 관련 산업용어

■ 네트워크 주소(Network Address)
호스트 비트가 모두 0인 주소로, 망 자체를 가리킵니다. 192.168.10.40/24의 네트워크 주소는 192.168.10.0입니다.

■ 브로드캐스트 주소(Broadcast Address)
호스트 비트가 모두 1인 주소로, 같은 망의 모든 장비에게 한꺼번에 보낼 때 씁니다. /24에서는 마지막 자리가 255인 주소입니다.

■ DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)
IP, 마스크, 게이트웨이, DNS를 장비에 자동으로 나눠 주는 프로토콜입니다. 계측 장비는 주소가 바뀌면 수집이 끊기므로 보통 고정 IP나 DHCP 예약을 씁니다.

■ ARP(Address Resolution Protocol)
같은 망 안에서 IP 주소에 해당하는 MAC 주소를 찾는 절차입니다. 장비는 같은 망이면 상대의, 다른 망이면 게이트웨이의 MAC 주소를 ARP로 찾습니다.

■ VLAN(Virtual LAN)
하나의 스위치에서 논리적으로 망을 나누는 기술입니다. IP 설정이 맞아도 스위치 포트의 VLAN이 다르면 통신되지 않습니다.

9. 자주 묻는 질문

Q. 255.255.255.0은 /몇인가요?
/24입니다. 255는 2진수로 1이 8개이므로 255가 세 번이면 1이 24개이고, 사용 가능한 장비 주소는 254개입니다.

Q. 게이트웨이를 비워 두면 통신이 안 되나요?
같은 망 안에서는 됩니다. 다른 망의 서버, 원격 모니터링, 클라우드로 보내는 통신만 실패하므로, 데이터 서버가 다른 망에 있다면 게이트웨이는 반드시 입력해야 합니다.

Q. 게이트웨이는 꼭 .1이어야 하나요?
아니요. .1이나 .254를 쓰는 경우가 많지만 관례일 뿐이며, 같은 망 안의 주소라면 어느 주소든 라우터에 지정할 수 있습니다. 실제 값은 현장 네트워크 관리자에게 확인해야 합니다.

Q. 192.168.0.10과 192.168.1.10은 같은 망인가요?
마스크가 255.255.255.0(/24)이면 다른 망입니다. 마스크가 255.255.254.0(/23)이나 255.255.0.0(/16)이면 네트워크 주소가 192.168.0.0으로 같아져 같은 망이 됩니다.

Q. IP가 169.254로 시작하면 무슨 뜻인가요?
DHCP 서버에서 주소를 받지 못했다는 뜻입니다. 링크 로컬 주소에는 게이트웨이가 없어 외부 통신이 안 되므로 케이블, 스위치 포트, DHCP 서버를 확인합니다.

Q. /24 망에 장비를 몇 대까지 연결할 수 있나요?
최대 254대입니다. 256개 주소 중 네트워크 주소(.0)와 브로드캐스트 주소(.255)를 빼고, 실제로는 게이트웨이와 PC·프린터 주소도 이 안에서 써야 합니다.

10. 마무리

서브넷 마스크는 "어디까지가 우리 망인가"를, 게이트웨이는 "우리 망 밖으로 나갈 문이 어디인가"를 장비에게 알려 주는 값입니다. 두 IP가 같은 망인지는 IP와 마스크를 AND 연산한 네트워크 주소를 비교하면 정확히 알 수 있습니다. 장비의 마스크는 현장 PC와 똑같이, 게이트웨이는 반드시 장비와 같은 망 안의 주소로 넣어야 합니다. 설치 후에는 같은 망 시험만으로 끝내지 말고 실제 수집 서버 쪽에서 데이터 수신까지 확인해야 게이트웨이 설정 오류를 놓치지 않습니다.

참고 기준 : IETF RFC 950 (Internet Standard Subnetting Procedure, 1985), RFC 1918 (Address Allocation for Private Internets, 1996), RFC 3927 (Dynamic Configuration of IPv4 Link-Local Addresses, 2005), RFC 4632 (Classless Inter-domain Routing, 2006)

태그 : 서브넷마스크, 게이트웨이, 기본게이트웨이, CIDR, 슬래시24, 255.255.255.0, 네트워크주소, 브로드캐스트주소, 사설IP, 고정IP, IP설정, 같은망판단, DHCP, 링크로컬주소, 산업용네트워크, 장비IP설정