아이티오티

CIDR (Classless Inter-Domain Routing) 무엇인가?

IP address 요약

- IP 주소의 낭비를 최소화하기 위해서 Subnetting , VLSM을 사용하여

하나의 네트워크를 작은 단위의 네트워크로 분할하여 사용

- Router는 모든 네트워크 정보를 Routing Table에 네트워크 단위로 등록하기 때문에

Subnetting , VLSM을 사용하여 나뉜 모든 네트워크 정보를 등록하기 때문에
Memory 사용량이 증가하며 Routing Table을 참조하는 Delay도 증가한다.

- Subnetting , VLSM을 사용하여 나뉜 네트워크를 하나의 네트워크로 통합하여 관리하는 기능 주소 요약이라고 한다.

예제 1) R1은 자신의 Local 네트워크인 172.168.0.0/24 ~ 172.168.3.0/24 네트워크 정보를
나의 네트워크 정보로 요약을 실시하려고 한다.

     172.168.0.0/24
             ~
     172.168.7.0/24                  S0   S1
          R1----------------------R2----------------------R3

-172.168.0.0/22  Serial 0


-10101100.10101000.000000 00.00000000
-10101100.10101000.000000 01.00000000
-10101100.10101000.000000 10.00000000
-10101100.10101000.000000 11.11111111
------------------------------------
-11111111.11111111.111111 00.00000000  = 172.168.0.0  255.255.252.0 = 172.168.0.0/22


-172.168.000000 00.00000000
-172.168.000000 01.00000000
-172.168.000000 10.00000000
-172.168.000000 11.00000000
--------------------------
-255.255.111111 00.00000000  = 172.168.0.0  255.255.252.0 = 172.168.0.0/22


예제 2) R1은 자신의 Local 네트워크인 172.168.0.0/24 ~ 172.168.7.0/24 네트워크 정보를
       하나의 네트워크 정보로 요약을 실시하려고 한다.

     172.168.0.0/24
             ~
     172.168.3.0/24                  S0   S1
          R1----------------------R2----------------------R3


-172.168.00000 000.00000000
-172.168.00000 001.00000000
-172.168.00000 010.00000000
-172.168.00000 011.00000000
-172.168.00000 100.00000000
-172.168.00000 101.00000000
-172.168.00000 110.00000000
-172.168.00000 111.11111111
--------------------------
-255.255.11111 000.00000000  = 172.168.0.0  255.255.248.0 = 172.168.0.0/21


예제 3) R1은 자신의 Local 네트워크인 172.168.4.0/24 ~ 172.168.7.0/24 네트워크 정보를
       하나의 네트워크 정보로 요약을 실시하려고 한다.

-172.168.000001 00
-172.168.000001 01
-172.168.000001 10
-172.168.000001 11
-----------------
-255.255.111111 00 = 172.168.4.0  255.255.252.0


예제 4) R1은 자신의 Local 네트워크인 172.168.8.0/24 ~ 172.168.15.0/24 네트워크 정보를
       하나의 네트워크 정보로 요약을 실시하려고 한다.

-172.168.00001 000
-172.168.00001 001
-172.168.00001 010
-172.168.00001 011
-172.168.00001 100
-172.168.00001 101
-172.168.00001 110
-172.168.00001 111
----------------
-255.255.11111 000 = 172.168.8.0  255.255.248.0 = 172.168.8.0/21


예제 5) R1은 자신의 Local 네트워크인 172.168.0.0/24 ~ 172.168.10.0/24 네트워크 정보를
       하나의 네트워크 정보로 요약을 실시하려고 한다.

-172.168.0000 0000
-172.168.0000 0001
-172.168.0000 0010
-172.168.0000 0011
-172.168.0000 0100
-172.168.0000 0101
-172.168.0000 0110
-172.168.0000 0111
-172.168.0000 1000
-172.168.0000 1001
-172.168.0000 1010
         ~
-172.168.0000 1111
-----------------
-255.255.1111 0000 = 172.168.0.0  255.255.240.0

Wildcard Mask(와일드카드 마스크) 란 무엇인가?

- EIGRP , OSPF Routing protocol의 네트워크의 범위를 지정할 때 사용된다.

- ACL 등과 같은 Filtering기능을 사용하여 Filtering을 실시할 네트워크의 범위를 지정할 때 사용된다.

Subnet Mask와 Wildcard Mask의 차이점

* SubnetMask (서브넷마스크)
- 32bit로 구성되며 1과 0의 연속적인 형식만 가능하다.

1 = Network (공통 비트)
0 = Host (비 공통 비트)

* WildcardMask (와일드카드마스크)

-32bit로 구성되며 1과 0의 불연속 한 형식이 가능하다.
0 = 공통 비트
1 = 비 공통 비트

- 192.168.1.0/24

:  192.168.1.0  0.0.0.255 (192.168.1.0 ~ 192.168.1.255)


- 172.16.0.0/16
:  172.16.0.0  0.0.255.255 (172.16.0.0 ~ 172.16.255.255)


- 10.0.0.0/8
:  10.0.0.0  0.255.255.255 (10.0.0.0 ~ 10.255.255.255)


- 192.168.1.0/27
:  192.168.1.0  0.0.0.31 (192.168.1.0 ~ 192.168.1.31)


- 192.168.1.64/26
:  192.168.1.64  0.0.0.63 (192.168.1.64 ~ 192.168.1.127)

- 192.168.1.1  0.0.0.0 = Host

예제 1) 172.16.0.0/24 ~ 172.16.3.0/24 네트워크의 범위를 Wildcardmask를 사용하여 지정하시오

-172.16.000000 00
-172.16.000000 01
-172.16.000000 10
-172.16.000000 11
----------------
-  0.0.000000 11 = 172.16.0.0  0.0.3.255

예제 2) 172.16.0.0/24 ~ 172.16.7.0/24 네트워크의 범위를 Wildcardmask를 사용하여 지정하시오

-172.16.00000 000
-172.16.00000 001
-172.16.00000 010
-172.16.00000 011
-172.16.00000 100
-172.16.00000 101
-172.16.00000 110
-172.16.00000 111
-----------------
- 0.0.00000 111 = 172.16.0.0  0.0.7.255

예제 3) 172.16.4.0/24 ~ 172.16.7.0/24 네트워크의 범위를 Wildcardmask를 사용하여 지정하시오

-172.16.000001 00
-172.16.000001 01
-172.16.000001 10
-172.16.000001 11
----------------
- 0.0.000000 11 = 172.16.4.0  0.0.3.255

예제 4) 172.16.8.0/24 ~ 172.16.15.0/24 네트워크의 범위를 Wildcardmask를 사용하여 지정하시오

-172.16.00001 000
-172.16.00001 001
-172.16.00001 010
-172.16.00001 011
-172.16.00001 100
-172.16.00001 101
-172.16.00001 110
-172.16.00001 111
----------------
- 0.0.00000 111 = 172.16.8.0  0.0.7.255

VLSM 란 무엇인가?

VLSM [Variable Length subnetMask]에 대해서 알아보겠습니다.

- 하나의 네트워크를 효율적으로 사용하기 위해서 여러 단위의 네트워크로 분할하여 사용하는 기능을 의미합니다.

예제) 192.168.1.0/24 네트워크를 사용하여 모든 구간에 IP주소를 할당해 보겠습니다.


                     192.168.1.96/30                       192.168.1.100/30
                                Host 2                                 Host 2
              R1----------------------------R2----------------------------R3
               |                                        |                                        |
           Host 30                                Host 30                               Host 30
       192.168.1.0/27                     192.168.1.32/27                  192.168.1.64/27

-Network : 5 , Host 30
-2^n-2 = 30 : n = 5

-192.168.1.000 00000 = 192.168.1.0/27
-192.168.1.001 00000 = 192.168.1.32/27
-192.168.1.010 00000 = 192.168.1.64/27
-192.168.1.011 00000 = 192.168.1.96/27
-192.168.1.100 00000 = 192.168.1.128/27
-192.168.1.101 00000 = 192.168.1.160/27
-192.168.1.110 00000 = 192.168.1.192/27
-192.168.1.111 00000 = 192.168.1.224/27

-Host 2 = 2^n-2 = 2 : n = 2
-192.168.1.011 000 00 = 192.168.1.96/30
-192.168.1.011 001 00 = 192.168.1.100/30
-192.168.1.011 010 00 = 192.168.1.104/30
-192.168.1.011 011 00 = 192.168.1.108/30
-192.168.1.011 100 00 = 192.168.1.112/30
-192.168.1.011 101 00 = 192.168.1.116/30
-192.168.1.011 110 00 = 192.168.1.120/30
-192.168.1.011 111 00 = 192.168.1.123/30

예제 2)

-133.200.0.0/16

-Host : 4000
-Host : 3500
-Host : 2500
-Host : 1000
-Host : 500
-Host : 230
-Host : 25
-Host : 22
-Host : 2 - 7


-133.200.0000 0000.00000000 = Host 4000 = 133.200.0.0/20  (133.200.0.0 ~ 133.200.15.255)
-133.200.0001 0000.00000000 = Host 3500 = 133.200.16.0/20  (133.200.16.0 ~ 133.200.31.255)
-133.200.0010 0000.00000000 = Host 2500 = 133.200.32.0/20  (133.200.32.0 ~ 133.200.47.255)

-133.200.0011 00 00.00000000 = Host 1000 = 133.200.48.0/22  (133.200.48.0 ~ 133.200.51.255)

-133.200.0011 01 0 0.00000000 = Host 500 = 133.200.52.0/23  (133.200.52.0 ~ 133.200.53.255)

-133.200.0011 01 1 0. 00000000 =Host 230 = 133.200.54.0/24  (133.200.54.0 ~ 133.200.54.255)

-133.200.0011 01 1 1. 000 00000 = Host 25 = 133.200.55.0/27
-133.200.0011 01 1 1. 001 00000 = Host 22 = 133.200.55.32/27

-133.200.0011 01 1 1. 010 000 00 = Host 2 = 133.200.55.64/30
-133.200.0011 01 1 1. 010 001 00 = Host 2 = 133.200.55.68/30
-133.200.0011 01 1 1. 010 010 00 = Host 2 = 133.200.55.72/30
-133.200.0011 01 1 1. 010 011 00 = Host 2 = 133.200.55.76/30
-133.200.0011 01 1 1. 010 100 00 = Host 2 = 133.200.55.80/30
-133.200.0011 01 1 1. 010 101 00 = Host 2 = 133.200.55.84/30
-133.200.0011 01 1 1. 010 110 00 = Host 2 = 133.200.55.88/30

-133.200.0011 01 1 1. 010 111 00 = Host 2 = 133.200.55.92/30

-133.200.0011 01 1 1. 011 00000 = 133.200.55.96/27
-133.200.0011 01 1 1. 100 00000 = 133.200.55.128/27
-133.200.0011 01 1 1. 101 00000 = 133.200.55.160/27
-133.200.0011 01 1 1. 110 00000 = 133.200.55.192/27
-133.200.0011 01 1 1. 111 00000 = 133.200.55.224/27

-133.200.0011 10 00.00000000 = Host 1024
-133.200.0011 11 00.00000000 = Host 1024

-133.200.0100 0000.00000000 = Host 4096
-133.200.0101 0000.00000000 = Host 4096
-133.200.0110 0000.00000000 = Host 4096
-133.200.0111 0000.00000000 = Host 4096
-133.200.1000 0000.00000000 = Host 4096
-133.200.1001 0000.00000000 = Host 4096
-133.200.1010 0000.00000000 = Host 4096
-133.200.1011 0000.00000000 = Host 4096
-133.200.1100 0000.00000000 = Host 4096
-133.200.1101 0000.00000000 = Host 4096
-133.200.1110 0000.00000000 = Host 4096
-133.200.1111 0000.00000000 = Host 4096

사용 가능한 주소 범위

하나의 네트워크에는 다수의 IP주소가 포함되어있지만 모든 주소를 사용할 수 없다.
실제 사용 가능한 주소는 2^n - 2 = x  (x값이 사용 가능한 주소)

Host부분이 모두 0으로 처리된 주소는 사용 불가능 : Network-ID
Host부분이 모두 1로 처리된 주소는 사용 불가능 : 브로드캐스트(Broadcast) IP address

* 네트워크 예시

1. 192.168.1.0/24
- 주소 범위 : 192.168.1.0 ~ 192.168.1.255
- Network-ID : 192.168.1.00000000 = 192.168.1.0
- Broadcast 주소 : 192.168.1.11111111 = 192.168.1.255
- 사용 가능 주소 : 192.168.1.1 ~ 192.168.1.254

2. 172.16.0.0/16
- 주소 범위 : 172.16.0.0 ~ 172.16.255.255
- Network-ID : 172.16.00000000.00000000 = 172.16.0.0
- Broadcast 주소 : 172.16.11111111.11111111 = 172.16.255.255
- 사용 가능 주소 : 172.16.0.1 ~ 172.16.255.254

3. 10.0.0.0/8
- 주소 범위 : 10.0.0.0 ~ 10.255.255.255
- Network-ID : 10.0.0.0
- Broadcast 주소 : 10.255.255.255
- 사용 가능 주소 : 10.0.0.1 ~ 10.255.255.254

IPv4 Address (Internet Protocol Address) 란?

Layer 3에서 사용되는 Protocol
자신이 포함되지 않은 외부 네트워크로 통신 시 사용되는 32bit 주소
IP Address는 5개의 Class로 구성
SubnetMask를 사용하여 네트워크를 구분
Subneting , VLSM을 사용하여 하나의 네트워크를 분할하여 사용 가능
VLSM을 사용하여 다수의 네트워크를 하나의 네트워크로 통합하여 관리

IP Class

IP는 네트워크의 용도나 크기에 따라서 5개의 Class로 구성되어 있다.

1. A class
- 범위  : 0 ~ 127 (0.0.0.0 ~ 127.255.255.255)
[0 , 127은 다른 용도로 예약되어있기 때문에 사용할 수 없다. 사용범위는 1 ~ 126]
- 공통 비트  : 0 0000000 ~  0 1111111
- S/M  : 255.0.0.0 = Host 2^24 = 16777216

2. B class
- 범위  : 128 ~ 191 (128.0.0.0 ~ 191.255.255.255)
- 공통 비트  : 10 000000 ~ 10 111111
- S/M  : 255.255.0.0 = Host 2^16 = 65536

3. C class
- 범위  : 192 ~ 223 (192.0.0.0 ~ 223.255.255.255)
- 공통 비트  : 110 00000 ~ 110 11111
- S/M   : 255.255.255.0 = Host 2^8 = 256

4. D class = Unicast
- 범위  : 224 ~ 239 (224.0.0.0 ~ 239.255.255.255)
- 공통 비트  : 1110 0000 ~ 1110 1111

5. E class = Multicast
- 범위    : 240 ~ 255 (240.0.0.0 ~ 255.255.255.255)
- 공통 비트 : 1111 0000 ~ 1111 1111

SubnetMask

IP address에 대한 Network 부분과 Host부분을 구분하는 역할
32bit로 구성되며 1과 0의 연속적인 형식만 가능
1 = Network (공통 비트), 0 = Host (비 공통 비트)

* 진수 변환

00000000.00000000.00000000.00000000 = 0.0.0.0 ~
11111111.11111111.11111111.11111111 = 255.255.255.255 = 4294967296

172 = 10101100
200 = 10101000
100 = 01100100
0    = 00000000
255 = 11111111

11111111.00000000.00000000.00000000 = 255.0.0.0
11111111.11111111.00000000.00000000 = 255.255.0.0
11111111.11111111.11111111.00000000 = 255.255.255.0

* 네트워크 대역 및 범위
192.168.1.0  255.255.255.0 = 서로 다른 네트워크 대역의 주소
192.168.8.0  255.255.255.0 = 서로 다른 네트워크 대역의 주소

172.16.21.0  255.255.0.0 = 동일 네트워크의 서로 다른 IP 주소
172.16.42.0  255.255.0.0 = 동일 네트워크의 서로 다른 IP 주소

112.156.41.0  255.0.0.0 = 동일 네트워크의 서로 다른 IP 주소
112.21.144.0  255.0.0.0 = 동일 네트워크의 서로 다른 IP 주소

192.168.1.0  255.255.255.0 = 192.168.1.0 ~ 192.168.1.255 = Host 256
192.168.1.0/24 = 192.168.1.0 ~ 192.168.1.255 = Host 256

172.16.0.0  255.255.0.0 = 172.16.0.0 ~ 172.16.255.255 = Host 65536
172.16.0.0/16 = 172.16.0.0 ~ 172.16.255.255 = Host 65536

10.0.0.0  255.0.0.0 = 10.0.0.0 ~ 10.255.255.255 = 16777216
10.0.0.0/8 = 10.0.0.0 ~ 10.255.255.255 = 16777216

네트워크 정의

1. 사회적 관점에서의 네트워크

- 효율적인 정보의 공유를 목적으로 사람과 사람이 모여서 형성된 조직을 의미합니다.

예) 팬클럽 , 동호회 , 카페 등...

- 이러한 모임의 규모가 확장됨에 따라 효율적인 정보의 공유를 위해서는 규약이나 규칙이 필요합니다. 
예) 등업제, 실명제 등...


2. IT 관점에서의 네트워크
- 효율적인 데이터의 전송을 위해서 장비와 장비 간을 연결해야 합니다.
예) 강의장 , 사무실 , PC방...

- 이러한 네트워크가 확장됨에 따라서 효율적인 데이터 통신을 위해서 규약이 필요합니다.
예) Protocol

* Encapsulation [캡슐화] : 데이터만으로는 통신이 실시되지 않는다. (통신을 실시하기 위해서는 주소 필요)

  데이터를 효율적으로 전송하기 위해서는 기존의 데이터에 새로운 데이터가 추가되는 형식을 캡슐화라고 한다.

  이때 새롭게 추가되는 정보에는 반드시 Source address (출발 주소)와 Destination address (도착 주소)가 포함된다.

네트워크 구성( LAN / WAN )

네트워크는 용도나 크기에 따라서 LAN , WAN으로 구성이 가능합니다.

1. LAN (Local Area Network)

- 통신 주체인 자신이 포함된 동일 네트워크를 의미하며 비교적 작은 범위로 구성됩니다.

- 연결 방법 : LAN 장비를 사용하여 연결
- 연결 장비 : NIC (랜카드), Switch, T/P Cable

- 특징 : 네트워크 구축 시 비용이 증가하지만 통신, 유지/보수 비용이 감소합니다.

- 통신 Protocol : Ethernet (IEEE에서 지정한 LAN구간 표준 Protocol)

Ethernet : 10 Mbps
Fast Ethernet : 100 Mbps
Gigabit Ethernet : 1,000 Mbps

- 통신 주소 : Mac-address (16진수 48bit, HH-HH-HH-HH-HH-HH)

2. WAN (Wide Area Network)
- 자신이 포함되지 않은 외부 네트워크 구간을 의미하며 비교적 큰 범위로 구성됩니다.
(분리된 LAN과 LAN을 연결하는 네트워크)

- 연결 방법 : WAN장비를 사용하여 연결
- 연결 장비 : Router

- 특징 : 일반적으로 ISP (인터넷 서비스 사업자)로부터 임대회선을 사용하기 때문에 네트워크 구축 비용이 감소하지만 통신, 유지/보수 비용이 증가합니다.
           
- 통신 Protocol : IP (Internet Protocol : IANA에서 관리)
- 통신 주소 : IP address (10진수 32bit , A/B/C/D)