넷관리사2급 실기 공부(OSI7계층~서브넷마스크)

 

OSI 7계층

응용 계층 (Application Layer) 1. HTTP, FTP, SMTP, SNTP, Telnet, POP3, DHCP, DNS 2.  전송단위 : Message

표현 계층 (Presentation Layer) 1. 데이터의 압축이나 인코딩 2. ASCII, JPED, MPEG 3. 암호화, 코드변환 4. 전송단위 : Message

세션 계층 (Session Layer) 1. Duplex / 동기화 2. 데이터 교환, 에러 발생 시 복구 3. 논리적 연결 담당 4. RPC, Socket

전송 계층 (Transport Layer) 1. End to End 2. TCP/UDP 3. 전송단위 : Segment

네트워크 계층 (Network Layer) 1. Router, L3 Switch, IP 공유기 2. NAT 기능 3. 전송 단위 : Packet 4. ARP, RARP, IGMP, ICMP, RIP

데이터링크 계층 (DataLink Layer) 1. Point to Point 2. 오류제어 필요 3. Switch, Bridge 4. 물리적인 MAC 주소를 가짐 5. 전송단위 : Frame

물리 계층 (Physical Layer) 1. 비트 0,1의 전송단위 2. Cable, Hub, Repeater, ATM, WIFI, FDDI, HDLC

 

 

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IP와 클래스

 

◈ 우선적으로

• 모든 컴퓨터와 네트워크 장비, 통신 기기들은
• 인터넷을 사용하기 위해 IP 주소를 할당받아 이용하게 됨.
• 이러한 네트워크에서 IP란 가장 중요한 핵심 중 하나로서
• 클래스로 구분을 하거나 서브넷팅을 하는 등의 방식을 이용하여 활용.

 

★ IP란?

• IP주소의 사용 이유는 각각의 Host를 구분하기 위해 사용
• 부여받은 IP는 자기 고유의 IP가 되기에 다른 사람이 사용하면 X
• 현재 사용되는 IPv4방식의 IP 수는 한정 되어 있기에 모든 Host에게 고유의 IP를 할당하지 못함.

 

★ Bit

• Binary digit 
• 이진수의 하나의 자리수
• 컴퓨터는 0 또는 1 밖에 모름

 

★ Byte

• 비트를 8개 모아놓은것을 바이트라 함.
• 1Byte = 8bit

 

★ Octet

• 2진수 8개(8bit)를 묶음으로 표현하는 것
• ex) 164.58.94.125   →  첫 번째 Octet은 164

 

◆ 그렇다고 하나의 호스트에 하나의 IP만 사용?

→ 그렇지 않다, 왜냐면 한 컴퓨터에 여러개의 NIC(Network Interface Card=랜카드)를 장착하여 여러 개의 IP를 사용하는 형태, 대표적인 네트워크 장비로 라우터(Router)를 통해 여러개의 IP를 사용함.

 

 

◈ IP 구조

IP Address는 32bit(4byte) 길이로 구성된 논리적인 주소체계

ex) 184.51.65.127

But,

실제 IP는 2진수로 표기되어 아래와 같은 형태로 구분됨.

ex) 11111111.11111111.11111111.00000000

 

이러한 IP주소의 표기법은 do-decimal notice 라고 부름.

 

2진수를 계산 할 줄 안다면

8bit가 전부 "1"이라 가정하였을 때 

"255"라는 숫자가 나온다는 것을 알 수 있음.

 

따라서, 각 옥탯 별로 IP는 0~255까지의 범위를 가지게 되며,

부여할 수 있는 IP의 개수는 "256"개가 됨.

 

 

 

◈ IP 주소의 Network ID와 Host ID

• 하나의 IP 주소에는 Network ID와 Host ID가 존재
• = 인터넷을 사용할 때 Routing으로 목적지를 알아내고 찾아가는 등의 역할을 할 때에는
• = Network ID와 Host ID가 합쳐진 IP주소를 보게 됨. 
• → 이 내용이 서브넷 마스크에서 굉장히 중요한 부분
•  
• 서브넷마스크를 활용하여 Network ID를 올리거나 낮출 수 있고
• ↔ 반대로 Host ID는 줄어들거나 늘어날 수 있게 됨.
•  
• 라우터끼리의 통신은 IP를 사용하기에
• Network ID와 Host ID보고 목적지가 어떤 네트워크에 속하는지 알 수 있게됨.

 

◆ Network ID

• 인터넷 상에서 모든 Host들을 전부 관리하기 힘들기에 한 Network의 범위를 지정하여 관리하기 쉽게 만들어 냄

◆ Host ID

• 호스트들을 개별적으로 관리하기 위해 사용하게 됨.

 

 

★ IP Class 개념

 

1. A Class

• 처음 8bit(1byte)가 Network ID이며 나머지 24bit(3byte)가 Host ID로 사용
• 비트가 0으로 시작하기에 네트워크 할당은 0~127
• 즉, 128 곳에 가능하며, 최대 호스트 수는 16,777,214개

 

2. B Class

• 처음 16bit(2byte)가 Network ID이며, 나머지 16bit(2byte)가 Host ID로 사용
• 비트가 10으로 시작하기에 네트워크 할당은 16,384 곳에 가능,
• 최대 호스트 수는 65,534개

 

3. C Class

• 처음 24bit(3byte)가 Network ID이며, 나머지 8bit(1byte)가 Host ID로 사용
• 비트가 110으로 시작하기에 네트워크 할당은 2,097,152 곳에 가능.
• 최대 호스트 수는 254개

 

 

★ [클래스족보] ★

• A클래스 =  0.0.0.0 ~ 127.255.255.255
• B클래스 =  128.0.0.0 ~ 191.255.255.255
• C클래스 =  192.0.0.0 ~ 223.255.255.255
• D클래스 =  224.0.0.0 ~ 239.255.255.255
• E클래스 =   240.0.0.0 ~ 255.255.255.255

 

※ 클래스 외우는법

IP 입력 범위는 256개 (0~255)

256부터 2씩 나눔

 

256 / 2 → 128 -1 = 127 (A 클래스 범위 : 0 ~127)

128 / 2 → 64 + 127 = 191 (B 클래스 범위 : 128~191)

64 / 2 → 32 + 191 = 223 (C 클래스 범위 : 192~223)

32 / 2 → 16 + 223 = 239 (D 클래스 범위 : 239~255)

남은 32의 수는 16씩 나누어서 D 클래스와 E 클래스가 가짐.

 

 

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서브넷 & 서브넷마스크

 

 

 

★ 서브넷이란?

• IP를 사용하는 네트워크 장치들의 수에 따라 효율적으로 사용할 수 있게 하는 기술.
• 하나의 네트워크를 쪼개 만든 네트워크
• 조각을 내다보면 성능(보안/관리/속도)면에서는 이점이 있음.

 

※ 넷마스크란?

• 넷 마스크는 32bit으로 우리가 흔히 설정하는 255.255.255.0을 의미함.
• 이러한 넷 마스크를 이용하여서 네트워크를 나누는걸 "서브넷팅(Subnetting)" 이라함.
• 네트워크를 합치는 것을 "슈퍼넷팅(Supernetting)"이라함.

 

★ 서브넷 마스크란?

• → 서브넷 마스크는 IP주소 체계의 Network ID와 Host ID를 넷마스크를 통해 변경하여
• → "네트워크 영역을 분리" 시키는 개념.
• IP주소와 똑같이 32bit의 2진수로 되어있으며, 8bit(1byte)마다 ".(dot)"으로 구분함.
• 즉, IP와 똑같은 000.000.000.000 의 모습을 가지고 있음.
• 형태만 같을뿐 역할은 다름. ( IP주소와 서브넷 마스크를 AND 연산하기 위함)

 

★ 서브넷팅이란?

• 서브넷 마스크를 이용하여 Host ID를 Network ID로 변환하게 함.
• = 2진수로 표현하였을 때 Network ID 부분은 1이 연속적으로 있어야 하며,
• = Host ID 부분은 0이 연속적으로 있어야 함. 
• = 즉, 중간에 1이나 0이 섞이면서 나열될 수 없음!
• 서브넷팅을 통해 Network ID가 확장되므로 인해 할당할 수 있는 네트워크의 수가 늘어남
• But, 네트워크가 분리되므로 인하여 서로가 통신하기 위해서는 라우터를 통하여서만 가능!
• 물론, 각 네트워크에 속해 있는 호스트들은 같은 영역에 존재하기에 라우터까지 거치지 않고 통신 가능.
• ☆ 특정 몇군데의 호스트에서 너무 많은 트래픽을 발생시켜서 속도를 저하시키는 문제 해결에 용이함!

 

 

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ex)

네트워크를 관리하는 K사원은 C Class 주소의 네트워크를 가지고 하나의 서브넷 당 6개의 호스트를 갖도록 네트워크를 구성하고자 한다. <제시문제>에 알맞은 네트워크 정보를 설정하시오.

 

제시문제

1. IP : 192.168.100.59

2. Subnet : 하나의 서브넷은 6개의 호스트를 갖는다.

3. Gateway : 192.168.100.62

4. DNS : 192.168.100.245

 

 

풀이 ↓

 

11111111.11111111.11111111.11111111

255.255.255.?

 

 

  1    1    1    1     1    1    1     1 

128  64  32   16    8    4    2     1   서브넷 수(반)

  2    4   8    16   32   64  128  256  호스트 수(반 인원)

 

 

서브넷 수 = 반(학급)

호스트 수 = 반의 인원 수

서브넷 마스크 주소 = 256 - 호스트수

 

(※ 우선 위의 표를 그려놓고 시작하기)

 

 

1. 우선 하나의 서브넷은 6개의 호스트를 갖는다 

→ 이 내용으로 서브넷마스크 주소를 구해야함.

 

6은 4와 8사이이며 4는 6보다 작기에

포함시킬 수 없기에 8에 해당한다 봐야하며

이렇게 되면 서브넷 마스크 주소는

256 - 8 = 248 

 

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ex)

IP Address : 

10101100.00010000.10010110.01110011

 

Subnet Mask :

22bit

 

이진수에서 십진수 전환

(128 64 32 16 8 4 2 1)

→172.16.160.115

 

서브넷마스크 변환(22bit > 1로쭉 갯수 나열)

→ 11111111.11111111.11111100.00000000

→ 255.255.252.0

 

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IP, Subnet mask를 보고 네트워크 ID를 구하는 문제

ex)

문제 : 172.168.102.5/19

 

 

풀이↓

 

우선 서브넷 마스크는 

11111111.11111111.11100000.00000000 

= 255.255.224.0

 

256-224 = 32개 (IP 호스트들은 32개씩, 총 8개 반을 구성)

 

172.168.0.0 ~ 172.168.31.255

 

172.168.32.0 ~ 172.168.63.255

 

172.168.64.0 ~ 172.168.95.255

 

172.168.96.0 ~ 172.168.127.255  이 주소 안에 들어가기에 가장 처음 주소가 network ID

 

최종 정답 = 172.168.96.0

 

 

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