네트워크 IP 개념 & DHCP & NAT

사용 장비: Cisco Packet Tracer

#1 네트워크 개념

IP class

구분	대역	사설IP, 고정IP	네트워크 규모	cidr 표기법 prefix
A class	0 ~ 127.0.0.0	10.0.0.0	대규모(국가규모)	/8
넷 마스크	255.0.0.0
B class	128~191.X.0.0	172.16.0.0~172.36.255.255	중소규모(공기업 대기업)	/16
넷 마스크	255.255.0.0
C class	192~223.X.X.0	192.168.X.0	일반규모(통신사)	/24
넷 마스크	255.255.255.0

127.0.0.0 대역은 "루프백"으로 사용 하지 않는다

루프백: 네트워크가 자기 자신과 통신하기 위해서 예약된 IP 주소 범위

cidr

ipv4는 총 32비트 0.0.0.0을 " . " 기준으로 4개의 구역으로 나누었을때 하나의 구역당 8비트

예: /8: 1이 8개라서 1111 1111 . 0000 0000 . 0000 0000 .

네트워크 장비

라우터 : 네트워크에서 다른 네트워크로 연결하기 위한 장치

스위치: 허브와 같이 통신을 확장 시켜준다 단 스위치는 MAC 주소로 IP를 관리 다차선 통신으로 데이터 충돌을 일으키는 충돌 범위가 발생하지 않는다

허브: 통신을 확장 시켜준다 단방향 통신으로 충돌범위가 발생할 수 있다

GW: 통로, ROUTER IP, 다른 네트워크로 가는 길 (0: NET IP/ 255: Broadcast)

충돌 방지 기술(CSMA)

CSMA/CD: 충돌 방지 기술: 유선 - IEEE.802.03

CSMA/CA: 충돌 회피 기술: 무선 - IEEE.802.11

공인 IP

전세계에 하나뿐인 IP

중복 불가능

자체적인 인터넷 사용이 가능

공인 IP 부족으로 인해 사설 IP가 생겨남

사설 IP

자체적인 인터넷 사용은 불가능 (ISP를 통해서만 가능)

중복 가능

라우터 정보

-라우팅

라우팅 테이블

라우팅 경로 정보 기록 저장

네트워크에서 데이터를 목적지까지 전달하는 경로 설정

정적 라우팅

Static 라우팅이라 하며 관리자가 라우팅 테이블에 경로를 수동으로 추가

동적 라우팅

Dynamic 라우팅이라 하며 동적 라우팅 프로토콜을 사용 자동으로 학습 라우팅 테이블에 동적 업데이트

-Serial 통신

라우터는 Serial 포트로 Serial 통신이 가능하다

clock rate: 전송 속도 주로 128000/ 64000 byte 사용

bandwidth: 전송 속도 bandwidth가 높은쪽이 패킷이 우선 동작

Encapsulation: 패킷 포장 (반대는 Decapsulation ) ppp 방식은 프레임 형식으로 데이터 패킷을 전송

DTE: 데이터가 지나가는 통로

DCE: 상대방과 통신을 위한 장비나 모뎀(clock rate는 DCE에서 설정)

OSI 7 Layer

국제 표준화 기구 (iso)에서 네트워크/시스템 통신을 7개의 단계로 구성

L7	Application	응용계층	프로그램 실행
L6	Presentation	표현계층	확장자 정의(zip, jpg)
L5	Session	세션계층	프로토콜 제어(시작 종료)
L4	Transport	전송계층	통신 방식 결정(TCP, UDP) TCP(연결 지향성 신뢰성) UDP(비연결 지향선 비신뢰성)
L3	Network	네트워크계층	IP통신, 논리적인 주소 ICMP: 사람이 볼 수 있는 형태로 메세지 출력 IP: 논리 주소 ARP: IP를 MAC주소로 변환 RARP: MAC주소를 IP로 변환
L2	Datalink	데이터링크계층	통신 인터페이스 MAC 주소로 통신 48 bit (제조회사 24bit / 일련번호 24bit)
L1	Physical	물리계층	인터페이스 통신 및 전송(cable)

TCP/IP 4Layer

L4	Application	응용계층	L7 L6 L5
L3	Transport	전송계층	L4
L2	Internet	인터넷계층	L3
L1	Network Access	네트워크 접근계층	L1 L2

PDU ( Protocol Data Unit )

L7	DATA
L6	DATA
L5	DATA
L4	Segment
L3	Packet
L2	Frame
L1	Bit

서브넷팅

하나의 네트워크 대역을 필요한 만큼 나누어서 효율적으로 사용하기 위해

네트워크 나누기

사용 이유: ip 임대료 절약을 위해서

2^0	2^1	2^2	2^3	2^4	2^5	2^6	2^7	2^8
1	2	4	8	16	32	64	128	256

주의사항

네트워크는 무조건 짝수 (맨 처음)

브로드캐스트는 무조건 홀수 (맨 마지막)

서브넷팅 축약

예시

172.175.0.0

172.174.0.0

172.173.0.0

를 축약하시오

최소 공배수를 구한다 단 위에 2의 배수로만

2는 안되고

4는 4x43=172 / 4x44=176 위 3개 범위안에 속하기 때문에 사용

network: 172.172.0.0

suvnetmask: 255.252.0.0 = 255 - 4

예

192.168.1.0 서브넷이 6개가 필요하다

축약을 사용 6보다 큰 8 네트워크는 2^3 = 8

총 8비트중 3비트 사용

호스트 = 2^5 = 32

32로 계산 시작

서브넷 1

실제 사용은 처음 시작 1증가 (net id 때문에) 마지막 1감소(broad cast)

네트워크는 홀수 브로드 캐스트는 짝수 법칙 적용

서브넷 1

192.168.1.0 ~ 192.168.1.31

실사용 192.168.1.1 ~ 192.168.1.30

서브넷 2

192.168.1.32 ~ 192.168.1.63

실사용 192.168.1.33 ~ 192.168.1.62

서브넷3

192.168.1.64 ~ 192.168.1.95

실사용 192.168.1.65 ~ 192.168.1.94

서브넷4

192.168.1.96 ~ 192.168.1.127

실사용 192.168.1.97 ~ 192.168.1.126

서브넷5

192.168.1.128 ~ 192.168.1.159

실사용 192.168.1.129 ~ 192.168.1.158

서브넷6

192.168.1.160 ~ 192.168.1.191

실사용 192.168.1.161 ~ 192.168.1.190

#2dhcp

자동으로 ip를 할당해주는 프로토콜

동작원리

discover: 클라이언트에서 가장 가까운 DHCP서버를 찾음(broadcast: 다 물어본다)

offer: dhcp서버가 클라이언트에게 mac주소를 요청

request: dhcp client에서 mac주소를 보내면서 ip를 요청

ack: client에게 ip 전송 후 client는 ip를 적용

dhcp discover	단말 > 서버	broadcast dhcp서버 찾음
dhcp offer	서버 < 단말	받은 mac주소에 임시 ip를 부여한 뒤에 클라이언트에게 요청
dhcp request	단말 > 서버	서버에 mac주소가 기록이 되고 ip 요청 bootproto = dhcp
dhcp ack	서버 > 단말	서버는 ip 정보를 전송하고 이를 저장 (ip, mac) 클라이언트에게 임대할 ip와 임대 기간을 정해줌