네트워크 유지보수·관리 [네트워크 계층(주소)]

OSI 7 Layer에서 3계층인 네트워크 계층은 최종 목적지 구분을 위한 IP주소(논리적 주소)를 지정하고 최종 목적지로 데이터가 전달되는 경로를 결정한다.  

 - IP Address

  ·전체 네트워크에서 장치들이 서로를 인식하고 통신을 하기 위해 사용하는 특수한 번호
  ·IP주소는 고유한 값으로 사용 (국제인터넷주소관리기구(ICANN)에서 관리한다.)
  ·IPv4와 IPv6가 있다.

 - IPv4 표현

  ·총 4byte(32bit)의 크기를 가진다.
  ·4개의 옥텟으로 구분하여 사용하는데 옥텟과 옥텟사이를 온점(.)으로 구분한다.
  ·IP의 총 개수 = 2^32 = 약 42억9천만개

 - IP Address 구성 방식

  ·Network ID와 Host ID로 구성되어 있다.
  ·Net ID: 네트워크 영역을 식별하기 위한 값
  ·Host ID: 한 네트워크 영역 안에서 호스트를 식별하기 위한 값
  ·초기 IP는 Net ID (8bit) , 나머지는 Host ID (24bit)로 사용하였으나 네트워크 영역이 많아짐에 따라 현재는 Net ID크기가 유동적으로 변했다.

 - Classful Network

  ·개수가 제한되어 있는 IP를 효율적으로 할당하고 관리하기위해 도입된 IP관리 체계
  ·전체 IP를 지정된 크기대로 class라는 그룹으로 분리
  ·네트워크에서 필요한 IP의 개수대로 class에 지정된 동일한 양만큼 IP를 할당하는 방식
  ·A~C class의 Net ID크기를 다르게 사용함

Classful Network

class 별 Network 범위

ex)
         ·A class
0 [Net ID] [Host ID]
     7bit      24bit   
    128개   16,777,216개

         ·B class
10 [Net ID] [Host ID]
     14bit      16bit
   16,384개  65,536개

         ·C class
110 [Net ID] [Host ID]
       21bit      8bit
   2,098,152개 256개

 

 - Classful Network의 문제점

  ·무조건 고정된 개수대로 IP를 할당해야함
  ·효율적이고 체계적인 관리를 위해 도입되었지만 낭비를 유발함
  ·IP부족 문제가 심각해짐

 

 - 공인 IP

  ·ICANN, 인터넷 진흥원(KISA)등의 IP주소 할당 공인기관에서 할당한 인터넷 상에서 사용할 수 있는 IP주소
  ·WAN에서 유일하게 장비의 위치를 식별할 수 있는 IP주소
  ·중복된 주소를 사용하면 안된디.

 - Bogon IP(특수목적 IP)

  ·할당되지 않았거나 특수한 목적으로 예약된 IP주소
  ·Bogon IP 종류

Zero 주소	0.0.0.0 ~ 0.255.255.255	특수 목적으로 사용되는 예약 주소
Network 주소	각 네트워크 대역의 가장 작은 주소	각 네트워크를 대표하는 네트워크 주소
Direct Broadcast 주소	각 네트워크 대역의가장 큰 주소	각 네트워크에서만 사용되는 Broadcast 주소
Local Broadcast 주소	255.255.255.255	전체 네트워크에서 사용되는 Broadcast 주소
Multicast 주소	D class 주소	Multicast Group을 위해 할당되는 주소
Loopback 주소	127.0.0.0 ~ 127.255.255.255	자기 자신을 나타내는 로컬 주소
자동 대체 할당 주소	169.254.0.0 ~ 169.254.255.255	IP자동할당에 실패했을 때 임의로 할당하는 주소
사설 IP 주소	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	공식적인 승인 없이 임의로 사용할 수 있는 주소 내부 통신용으로만 사용 가능 외부 통신 불가능 (NAT을 이용하면 가능함)

 

 - Subnet (Sub network)

  ·IP를 좀 더 효율적으로 나누기 위해 하나의 네트워크를 분할하여 사용
  ·IP주소의 낭비를 줄이고 좀 더 효율적으로 할당하기 위해 제시된 기법
  ·브로드캐스트 영역을 축소함 → 트래픽을 감소시킴

 - Subnet Mask

  ·IP주소같은 형식을 가짐
  ·Net ID와 Host ID를 구분하기 위한 용도
  ·bit값이 1인 부분은 Net ID, 0인 부분은 Host ID로 구분
  ·Subnet Mask의 0 또는 1은 반드시 연속적으로 배치되어야 함
ex) IP address   /  10진수: 10.0.0.1    / 2진수: 00001010 00000000 00000000 00000001
    Subnet Mask / 10진수: 255.0.0.0   / 2진수: 11111111 00000000 00000000 00000000
    Network 주소/ 10진수: 10.0.0.0    /  2진수: 00001010 00000000 00000000 00000000

 - Subnetting

  ·하나의 네트워크 대역의 IP를 sub network로 분할하는 작업
  ·네트워크 세분화를 위한 IP주소의 구성 변경
  ·Host ID에 할당된 비트들을 추가적으로 Net ID로 사용

Subnetting

 

 - Subnetting 순서
1. 할당받은 Network ID에 해당하는 IP주소를 2진수로 변환한다.
2. 할당받은 Network ID에 해당하는 IP주소를 Net ID와 Host ID로 구분할 수 있게 해주는 Defaultmask 만들기
3. Subnetting 요구사항(Network 개수 또는 Host ID 개수) 확인
4. Subnetmask 만들기
5. Subnetwork 만들기 
6. 각각의 Subnetwork 당 SubnetID / Subnetmask / 할당 가능한 IP주소 범위 / broadcast 주소 구하기

 

 - VLSM(Variable Length Subnet Mask)

  ·가변 길이 Subnet Mask
  ·하나의 네트워크 영역을 서로 다른 크기로 Subnetting 하는 기법
  ·일반 Subnetting은 모두 같은 크기로 Subnet이 생성됨 → IP낭비 현상 발생
  >ex) 기획팀 10명 , 인사팀 30명, 총무팀 60명, 개발팀 100명, 영업팀 60명의 네트워크를 Subnetting하는데
    10명에 맞추면 다른 팀은 부족하고 100명에 맞추면 기획팀은 낭비가 심해지게 된다.
  ·필요한 크기에 맞춰서 Sub network를 생성함 → Sub network마다 다양한 Subnet mask를 이용함

 [ Sub network와 VLSM의 subnetting 예제와 계산법은 따로 포스팅하겠습니다 ]

CIDR(Classless Inter-Domain Routing)

  ·Clessless 환경에서 IP정보와 Subnetmask 정보를 함께 라우팅하는 기법
  ·라우터에서 라우팅 테이블을 좀 더 효율적으로 관리할 수 있도록 함
  ·표기법 : Subnet mask를 Prefix 형식으로 표기함
   > Prefix 형식 : Subnet mask의 Net ID 개수
ex) 200.200.200.0 255.255.255.0  (Subnet mask 표기법)
→  200.200.200.0/24  (CIDR 표기법)