1. Rouitng 의미와 IP Routing 동작 원리
- Routing
1) Layer 3 계층(패켓) 데이터를 목적지로 전송하는 행위
2) 경로 정보를 학습하는 행위
- IP Routing을 하기위해서 필요한 도구
1) IPv4, IPv6
2) Routing Protocol : RIPv1, RIPv2, IGRP, EIGRP, OSPF, ISIS, BGPv4 <- Dynamic
Static <- Static
- 동작 원리
1) 인바운드로 패켓을 입력되면 패켓에 대한 목적지와 목적지까지 가기위한 넥스트-홉
의 정보를 라우팅 테이블에 참조한다. (# show ip route)
2) Routing 종류
a. Routing : 매번 라우팅 테이블 참조
b. Fast Switching : 한번 참조한 정보는 케쉬로 보내어 다음부터는 캐쉬참조
Router(config-if)# ip route-cache
Router(config-if)# no ip route-cache
c. CEF : 라우팅 정보를 첨부터 캐쉬로 저장
Router(config)# ip cef
Router(config)# no ip cef
- Routed Protocol : IP, IPX
- Router : 위의 내용을 수행하는 장비
2. Switching 의미
- Switching
1) Layer 2 계층 데이터(프레임)를 목적지까지 전송하는 행위
2) Switch 동작 원리 : Flooding, Learning, Filtering, Forwarding, Loop 방지
3) Mac-Address-Table 참조하여 목적지로 포워딩 실시(# show mac-address-table)
- Router 장비 : 소프트웨어 기반 장비
- Switch 장비 : 하드웨어 기반 장비
3. IP : 172.16.31.4 255.255.255.0 의미
- [참조] www.iana.com
- IPv4 : 32bit, 4개의 옥텟으로 10 진수로 표기(범위 : 0.0.0.0 ~ 255.255.255.255 <- 2^32개)
- IPv4는 첫비트부터 시작하여 공통 비트를 찾는 습성이 있다.
A Class 0. | 0.0.0 ~ 127. | 255.255.255 SubnetMask : 255.0.0.0 <- /8
0 0000000 0 1111111 2^24 개
B Class 128.0. | 0.0 ~ 191.255. | 255.255 SubnetMask : 255.255.0.0 <- /16
10 000000 10 111111 2^16 개
C Class 192.0.0. | 0 ~ 223.255.255. | 255 SubnetMask : 255.255.255.0 <- /24
110 00000 110 11111 2^8 개
----------------------------------------------------- 유니케스트 IP -----
# Private IP(RFC 1918 사설 주소)
A Class 10.x.x.x /8
B Class 172.16.0.0 ~ 172.31.255.255 <- 172.16.0.0 /12
C Class 192.168.x.x /16
Ex) 172.16.0.0 ~ 172.31.255.255까지 요약 실시
172.0001 0000.0.0
172.0001 0001.0.0
172.0001 0010.0.0
172.0001 0011.0.0
172.0001 0100.0.0
172.0001 0101.0.0
172.0001 0110.0.0
172.0001 0111.0.0
172.0001 1000.0.0
172.0001 1001.0.0
172.0001 1010.0.0
172.0001 1011.0.0
172.0001 1100.0.0
172.0001 1101.0.0
172.0001 1111.0.0
=================> 172.16.0.0 /12
-----------------------------------------------------------------------
# 멀티케스트용 IP
D Class 224.0.0.0 ~ 239.255.255.255 SubnetMask : X
1110 0000 1110 1111 일반적인 사용 : X
-----------------------------------------------------------------------
# 사용에서 제외된 예약된 IP
E Class 240.0.0.0 ~ 255.255.255.255 사용 : X
이외에도 사용이 안되는 IP : 127.x.x.x
Ex) IP : 172.16.31.4 255.255.255.0 의미
1) 어떤 Class : B Class
2) 네트워크 이름 : 172.16.31.0
3) 브로드케스트 주소 : 172.16.31.255
4) 사용 가능한 범위 : 172.16.31.1 ~ 172.16.31.254, 총 254개
5) 의미 : B Class 서브넷 마스크 8bit를 늘려서 실시한 서브넷팅된 IP 이다.
172.16.31.0 ~ 172.16.31.255 <- 172.16.31.1 ~ 172.16.31.254 = 2^8 - 2 = 254
네트워크 이름 브로드케스트 주소
4. Subnet Mask와 WildCard Mask의 차이점 및 기능
1) Subnet Mask
- 네트워크 아이디와 호스트 아이디를 구분
- 어디서부터 어디까지 범위를 정의
- 맨 앞에 비트부터 '1'이 연속된 규칙인 마스크
- '1'로 채워진 비트를 공통 비트 처리
- '0'으로 채워진 비트를 공통하지 않는 비트 처리
Ex) 172.16.1.0/24 ~ 172.16.255.0/24 네트워크 중 짝수 네트워크만 정의
172.16.2.0 255.255.255.0
172.16.4.0 255.255.255.0
172.16.6.0 255.255.255.0
~
172.16.254.0 255.255.255.0
------------------------------ (128 라인)
2) Wildcard Mask
- 서브넷마스크로 정의한 내용을 간략하게 정의가 가능하다.
- ACL, OSPF, EIGRP
- '0'과 '1'이 불연속한 규칙인 마스크
- '0'으로 채워진 비트를 공통 비트 처리
- '1'로 채워진 비트를 공통하지 않는 비트
Ex) 172.16.1.0/24 ~ 172.16.255.0/24 네트워크 중 짝수 네트워크만 정의
172.16.0000001 0.0
172.16.0000010 0.0
172.16.0000011 0.0
172.16.0000100 0.0
172.16.0000101 0.0
~
172.16.1111111 0.0
----------------
0. 0.1111111 0.11111111 <- 0.0.254.255
========================> 172.16.0.0 0.0.254.255 (1 라인)
Ex) WildCard Mask 예제
- 172.16.1.0/24 ~ 172.16.255.0/24 네트워크 중 홀수 네트워크만 정의
172.16.0000000 1.0
172.16.0000001 1.0
172.16.0000010 1.0
172.16.0000011 1.0
172.16.0000100 1.0
~
172.16.1111111 1.0
-----------------
0. 0.1111111 0.11111111 <- 0.0.254.255
========================> 172.16.1.0 0.0.254.255 (1 라인)
- 192.168.1.0/24 ~ 192.168.5.0/24 네트워크 중 192.168.1.0/24과 192.168.3.0/24만 정의
192.168.000000 0 1.0
192.168.000000 1 1.0
192.168.000000 1 0.0 <- 2
192.168.000001 0 0.0 <- 4
192.168.000001 0 1.0 <- 5
--------------------
0. 0.000000 1 0.11111111 <- 0.0.2.255
===========================> 192.168.1.0 0.0.2.255
5. Classful Routing Protocol과 Classless Routing Protocol 특징 및 차이점
1) Classful Routing Protocol
- RIPv1, IGRP
- 서브넷 마스크를 참조하지 않는다.(192.168.1.37 /27 <- 192.168.1.0)
- VLSM, CIDR 기능 X
- 클래스 경계 사이에서는 클래스풀 자동요약을 실시한다. <- 주의 사항
- 확장성 낮고, 제한적이다.
2) Classless Routing Protocol
- RIPv2, EIGRP, OSPF, ISIS, BGPv4
- 서브넷 마스크를 참조한다.(192.168.1.37 /27 <- 192.168.1.32 /27)
- VLSM, CIDR 기능 O
- 다 된다. 확장성 좋음
- 단, RIPv2, EIGRP, BGPv4는 기본 자동 클래스풀 요약을 실시한다. <- 주의 사항
- 그렇기 때문에, 자동 요약 해지 후 수동 요약을 권장한다.
- 'auto-summary' -> 'no auto-summary'
6. Distance Vector와 Link-State 특징 및 차이점
1) Distance Vector
- 주기적인 업데이트 시간을 가지고 전체 업데이트를 실시한다.
- 네트워크에 대한 변화가 없어도 주기적인 업데이트를 실시한다.
- 장비 CPU 소모율이 높음
- RIPv1(30초), RIPv2(30초), IGRP(90초)
- Distance Vector 이론상 Loop가 발생됨
- [해결책] Split-Horizon, Route Poison, Reverse Poison, Hold Down Timer
- 확장성 낮음, 제한적 이다.
2) Link-State
- 상호간에 인접관계를 성립한 이후(네이버 관계) 인접 관계를 성립한 네이버 간에 교환된
정보를 가지고 데이터베이스를 생성하여 데이터베이스의 정보에서 SPF 알고리즘을 실시하여
최적의 경로를 라우팅 테이블에 등록시킨다.
- 주기적인 업데이트는 않함.
- 알고리즘 자체는 복잡하나 빠르다.
- OSPF, ISIS
- 확장성 좋다.
7. 정적(Static) 경로 학습과 동적(Dynamic) 경로 학습의 특징 및 차이점
1) Static
- 정적 경로 정보 학습
- Router(config)# ip route [목적지 네트워크][목적지 네트워크 SM][넥스트-홉 주소][AD]
R1(config)# ip route 192.168.4.0 255.255.255.0 192.168.2.2
R2(config)# ip route 192.168.4.0 255.255.255.0 192.168.3.2
R3(config)# ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 192.168.3.1
R2(config)# ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 192.168.2.1
- 설정을 직접 사용자가 하기때문에 신뢰적이지만, 설정에 대한 단점을 가지고 있다.
- Administrative Distance : 1
- Router(config)# ip route 1.1.1.0 255.255.255.0 14.14.1.1 130 <- Administrative Distance : 130
2) Dynamic
- 동적 경로 정보 학습
- 상대방 라우터로 부터 계산된 정보를 업데이트 받음
- RIPv1, RIPv2, IGRP, EIGRP, OSPF, ISIS, BGPv4
- Router(config)# router rip | igrp x | eigrp x | ospf 1 | bgp
Router(config-router)# network [로컬 네트워크]
- Router(config)# router isis
- Router(config-router)# net [NET 주소]
8. RAM과 NVRAM 차이점
1) RAM
- 휘발성 기억 저장소
- 라우터가 실시간으로 참조하는 저장소
- 실시간 설정이 즉각적으로 반영된다.
- 'running-config'
- show runing-config <- show run
2) NVRAM
- 비휘발성 기억 저장소
- 라우터가 부팅순서에 의거하여 맨 마지막에 참조하여 RAM으로 불러드린다.
- 'startup-config'
- show startup-config
3) RAM에서 NVRAM 저장
- copy running-config startup-config <- copy run start
4) NVRAM 삭제
- erase startup-config <- eras star
5) 초기화
1. NVRAM 확인
2. NVRAM 내용 있으면 삭제
3. Reload 실시
9. 라우터 및 스위치에 설정 사항 저장하는 명령어
10. 다음 그림을 보고 보기 문제를 풀어보세요.
PC1---- [e0] R1 [s0] --------[s1] R2 [s0] --------- [s1]R3 ------ PC2
10.1.1.1 .254 172.16.1.1 .2 172.16.2.1 .2 .254 10.1.2.1
1) PC1이 PC2로 데이터를 전송할때 게이트웨이는?
2) PC1에서 PC2까지 데이터를 전송하기 위해서 R1,R2,R3에서는 무엇을 해야하는가?
3) 만약, 각각의 라우터에서 경로 정보를 학습할때 어떤 라우팅 프로토콜을 이용?
4) PC1에서 PC2로 데이터가 전송되는 이유를 간략하게 서술하세요.
11. 라우터 및 스위치 초기화 과정에 필요한 명령어를 서술하세요.
12. 스위치에서 VLAN를 구성을 하는 이유는 무엇인가?
- LAN 구간에 브로드케스트 트래픽은 치명적인 요소이다.
- 사용자가 늘어나면 늘어나루록 비례적으로 브로트케스트 트래픽에 대한 범위가 증가된다.
- 이때, Switch LAN 장비를 이용하여 VLAN를 구성하여 논리적인 브로드케스트 도메인을 분할한다.
- 논리적인 브로드케스트 도메인을 분할하여 브로드케스트 범위를 줄인다.