라우터와 서브넷팅
* 라우터의 이해
* 서브넷 마스크
* 라우터의 동작 방식
라우터의 이해
* 역할 : 목적지 IP 주소를 확인하고 하나 또는 그 이상의 네트워크 간의 패킷의 경로를 선택하여 전송
* Router (라우터) : 네트워크 간의 패킷을 전송해주는 장비
* Routing (라우팅) : 네트워크 간의 패킷을 전달하는 경로를 선택하는 과정, Static & Dynamic
* Routed (라우티드) : 라우터가 라우팅을 해주는 대상, IP
* 인터페이스 : 라우터의 접속 가능한 포트로 통신용 & 관리용으로 구분
* 통신용은 UTP, 광, 무선으로 구성, WAN(Router to Router) 연결은 시리얼 포트도 존재
* 관리용은 보통 콘솔이라 부르며 원격에서 접속 불가 또는 장애 시 장비에 직접 연결할 때 사용
서브넷 마스크
* 정의
- 서브넷 : 부분망, IP 주소는 네트워크와 호스트로 구분
- 할당된 네트워크 영역을 좀 더 효율적으로 사용하기 위해 서브넷으로 쪼개어 구성
- 네트워크를 여러개의 작은 네트워크 서브넷으로 구분하는 것 -> 서브넷 마스크
* 상세
- 디폴트 게이트웨이 : 다른 네트워크로 패킷 전송시 거쳐야 하는 거점
- Prefix 표기법 : 서브넷 마스크 표기를 간단히 표현, 네트워크 영역의 비트 "1"의 개수를 의미한다
- A 클래스 : 255.0.0.0=/8, B 클래스 : 255.255.0.0=/16, C 클래스 : 255.255.255.0=/24
- 여러 경로를 가진 라우터의 경우는 보통 1개의 경로를 디폴트 게이트웨이로 설정
* 계산법
- 서브넷 마스크는 2진수로 "1"인 부분은 네트워크, "0"인 부분은 호스트가 된다.
- 1 AND 1 = 1 의 공식으로 네트워크 주소를 확인한다
- 예) IP 주소 : 209.217.12.11 서브넷 마스크 : 255.255.255.0
11010001.11011001.00001100.00001011 = 209.217.12.11
11111111.11111111.11111111.00000000 = 255.255.255.0
11010001.11011001.00001100.00000000 = 209.217.12.0 -> 서브넷 네트워크
255.255.255.0은 호스트 영역 "0"이 8개이므로 2의 8승 256개 IP 할당, 209.217.12.0/24로 표현
* 예제
IP 주소 8.8.8.114, 서브넷 마스크 255.255.255.192의 네트워크 주소와 IP 할당된 개수는?
00001000.00001000.00001000.01110010 = 8.8.8.114
11111111.11111111.11111111.11000000 = 255.255.255.192
00001000.00001000.00001000.01000000 = 8.8.8.61 -> 네트워크 주소
호스트 "0"이 6개 = 2의 6승 = 64개 할당됨 = 8.8.8.64 ~ 127까지 호스트 범위, 8.8.8.64/26
서브넷 마스크는 LAN 설계 시 C 클래스 (256개) 단위로 많이 나눔
2의 n승을 외워두면 계산에 도움이 된다 = 128, 64, 32, 16, 8, 4, 2, 1
/24 = 256개를 기준으로, /25 = 128, /26 = 64, /27 = 32, /28 = 16, /29 = 8, /30 = 4, /32 = 1
서브넷마스크 계산기 : http://www.subnet-calculator.com
라우터의 동작 방식
* Static 라우팅
가장 기본적인 라우팅 방식으로 수동으로 경로를 라우터에 설정하여 패킷을 처리한다
경로는 라우팅 테이블에 목적지 IP 주소 & 인터페이스 정보를 설정
- 테스트 망 구성
- IP 대역 할당 : 211.109.131.0/24
- Router 대수 : 3
- PC 대수 : 3
- 세그먼트 (경로) : 6개
- 서브넷 나누기 : 총 6개 네트워크
* IP 네트워크 할당 - 서브넷 마스크
- 211.109.131.0/24를 7개 대역으로 분할 24_128, 26_64, 27_32, 28_16, 29_8, 4, 2
- 128 x 1 = 128개, 32 x 2 = 64개, 16 x 4 = 64개
* IP 주소 할당
- 각 서브네팅된 네트워크에 맞추어 IP 설정
* 각 PC의 정적 라우팅 테이블 작성
- 각 PC의 경로는 1개, 곧 자신의 대역을 제외하고 전부 인접한 라우터(게이트웨이)로 경로 설정한다. 보통 디폴트 게이트웨이만 설정한다
* 각 라우터들의 정적 라우팅 테이블 구성
- 경로 별 네트워크 대역을 확인하여 커넥티드, 정적, 디폴트 라우팅 설정
- 커넥티드는 포트에 직접 연결된 네트워크 대역, 설정 필요 없음
* 예제 - 1 Bod to Linda
1. Bod은 목적지 Linda 131.242로 통신 시도
2. 목적지 IP 줏는 자기대역이 아니므로 R2로 전달 - 디폴트 게이트웨이
3. R2도 Connected 대역이 아니므로 R1으로 전달
4. R1은 정적 라우팅 테이블을 참조
5. "S 131.240/28 via 131.162" to R3
6. R3는 Connected 대역인 e2포트로 전달
7. Linda 패킷 수신 완료
* 예제 - 2 Kim to 인터넷(구글)
1. Kim은 목적지 인터넷(구글) 8.8.8.8로 통신 시도
2. 목적지 IP 주소는 자기대역이 아니므로 R2로 전달 - 디폴트 게이트웨이
3. R2도 Connected 대역이 아니므로 R1으로 전달
4. R1은 정적 라우팅 테이블을 참조했으나 없는 대역
5. "S* 0.0.0.0/0 via 131.2"로 전달
6. 인터넷 라우터들을 통해서 구글에 도착
* Hop & TTL
- 전세계 네트워크 호스트는 IP 라우팅을 통해서 연결
- Hop : 소스와 목적지 간의 경로
- TTL(Time to Live) : 패킷이 폐기되기 전 hop 카운트
- 각 라우터는 패킷이 인입되면 TTL 값을 1씩 감소, TTL = 0이 되면 폐기, 부정확한 패킷의 루프 방지
* Traceroute or Tracert : 라우팅 경로 확인 명령어
- 출발지에서 목적지 IP까지 거치는 라우터 최적 경로 확인
※ 정리
* 라우터는 목적지 IP주소를 확인하고 하나 또는 그 이상의 네트워크 간의 패킷의 경로를 선택하여 전송
* 서브넷 마스크는 네트워크를 여러개의 작은 부분 네트워크로 구성하는 것
* Static 라우팅은 라우팅 테이블의 목적지 IP & Next Hop을 참조하여 경로 선택
* 라우팅 테이블은 커넥티드, 수동(정적), 디폴트 라우팅 설정이 포함된다
* Traceroute 명령어를 통해서 라우팅 경로 정보를 추적할 수 있다
출처 : 제로베이스
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