서브넷팅, 라우팅, 프로토콜

이서영·2025년 4월 6일

서브넷팅을 보기 전 IP부터 알고 들어가야되니 간단하게 설명하고 서브넷팅으로 넘어가도록 한다.

I) IP

  • IP란 인터넷에 연결되어 있는 여러 디바이스를 식별할 수 있도록 할당한 주소이다

여기서 다른 글들은 고유 주소라고 하지만 정확하게는 고유하지 않다.

i) IP 주소는 고유한가

  • 일반적으로 IP주소는 사설과 공인으로 나뉜다.

  • 사설과 공인의 차이는 ISP에게 승인을 받은 IP인지 아닌지로 볼 수 있다.
    쉽게 이해할 수 있도록 여러분이 사용하는 192.168.10.1은 다른 곳에서도 사용하는 ip주소일 수도 있다는 것.

  • 그렇기 때문에 고유하지 않으며, 사설 IP는 동적으로 ip를 할당 할 수도있다. 물론 공인도 변경이 가능하지만 많이 하지는 않는다.

ii) IP의 구조

  • 많이 사용하는 IPv4는 network Id(네트워크 부)와 host Id(호스트 부)로 나누어져있다.
    • network Id : 해당 호스트가 어느 대역에 속해 있는지
    • host Id : 해당 ip의 호스트

네트워크부가 같다는 것은 같은 네트워크 대역을 사용한다는 것이고 그 안에서 호스트부는 디바이스마다 고유하게 할당이 된다.

즉, 네트워크부가 다르면 라우터를 통해서만 NAT를 거쳐 통신을 해야한다는 것이다.

iii) IP의 클래스

  • 처음 클래스가 생겼을 때 IP를 효율적으로 사용하기 위해 클래스를 나누어서 해당 클래스가 필요한 만큼의 호스트 수에 맞게 부여하였다.
  • 이것을 클래스로 나누었다고 하여 classful, 추후에 더 효율적으로 관리하기 위하여 class구분 없이 호스트 수에 맞추어 사용하는 classless로 누뉜다.

iii-1) Classful

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1)class A

  • 클래스 A는 IP주소 32비트 중 앞 8비트를 네트워크 부로, 뒤의 24비트를 호스트 부로 나눈 것이다.

  • 네트워크 부의 첫 비트는 클래스 A 식별 비트인 ‘0’이 할당되므로, 00000000~01111111(0~127)이 네트워크 부로 사용된다.

  • 따라서 IP주소 관리기관에서 클래스 A의 네트워크 부 1개를 할당하면 네트워크 관리자는 나머지 0.0.0~255.255.255까지 약 1677만개의 호스트 부를 지정 가능하다.

클래스 A는 1개의 네트워크에 약 1677만개의 호스트를 연결 할 수 있기 때문에 주로 대규모 네트워크를 구축하는 기관에 할당된다.

클래스 A에서 할당 가능한 IP주소의 범위는 0.0.0.0 ~ 127.255.255.255로 전체 IP 주소의 개수 중 약 50%에 해당한다.

2) class B

  • 클래스 B는 IP주소 32비트 중 앞 16자리를 네트워크 부로, 뒤의 16자리를 호스트 부로 나눈 것이다.

  • 네트워크 부의 맨 앞 2비트는 클래스 B 식별 비트인 ‘10’이 할당되므로, 10000000 ~ 10111111(128~191)이 네트워크 부의 첫 8비트로 사용되고, 전체 네트워크 부 대역은 128.0 ~ 191.255가 된다.

따라서 IP 주소 관리기관에서 클래스 B의 네트워크 부 1개를 할당하면 네트워크 관리자는 0.0 ~ 255.255까지 65,534개의 호스트 부를 지정 가능하다.

클래스 B에서 할당 가능한 IP주소의 범위는 128.0.0.0 ~ 191.255.255.255로 전체 IP주소의 개수 중 약 25%에 해당한다.

3) class C

  • 클래스 C는 IP주소 32비트 중 앞 24비트를 네트워크 부로, 뒤의 8비트를 호스트 부로 나눈 것이다.

  • 네트워크 부의 맨 앞 3비트는 클래스 C식별 비트인 ‘110’으로 할당되므로, 11000000 ~ 11011111(192~223)이 네트워크 부의 첫 8비트로 사용되고, 전체 네트워크 부 대역은 192.0.0 ~ 255.255.255가 된다.

따라서 IP 주소 관리기관에서 클래스 C의 네트워크 부 1개를 할당하면 네트워크 관리자는 1~254까지 254개의 호스트 부를 지정 가능하다.

클래스 C에서 할당 가능한 IP주소의 범위는 192.0.0.0 ~ 223.255.255.255이다.

iii) VIP(Virtual IP)

  • 가상의 IP를 의미

  • 사용하는 이유는 장비가 2대가 존재하며, 각각의 IP를 가지고 있을 경우 패킷을 전달하는 것을 정하기 위해 가상의 IP를 생성하여 부여한다. -> IP를 가지고 있는 곳을 Master, 없는 곳을 slave라고 한다.

III) 프로토콜

TCP와 UDP는 1개의 세션으로 되어있으며, VRRP는 가상 라우터 다중화 프로토콜,sep는 ipsec vpn의 프로토콜이다.

i) TCP(Transmission Control Protocol)

  • 컴퓨터가 데이터를 통신시 사용하는 규약
  • 양방향 통신으로 서로의 통신의 준비가 되어있는지 확인한 후 통신이 이루어 진다.

i-1) 동작 방식

  • 3way handshake로 동작
      1. 전송하는 디바이스에서 syn 패킷을 전송 -> 전송 받는 곳에서 syn-ack를 전송 -> 다시 ACK를 전송 한 뒤에 통신이 이루어진다.

ii) UDP

  • 세션은 맞지만 ping을 보낸 뒤 바로 UDP 전송
  • 영상이나, ip전화기에서 많이 사용

iii) ICMP

  • 인터넷 제어 메세지 프로토콜로 오류메세지를 전송받는데에 주로사용된다.

iii-1) 동작 방식

  • echo request를 전송한뒤 reply를 전송 -> 맺어지면 ping이 1개가 된다.

iv) VRRP

  • VRRP는 가상 라우터 다중화 프로토콜이지만 방화벽에서도 사용한다.,
  • 다수의 라우터가 하나의 가상 라우터로 동작하여 장애 발생 시 네트워크 연결을 유지 가능
  • 여러대의 라우터를 VRRP그룹으로 묶고 VIP 설정 -> priority가 가장 높은 라우터가 마스터로 동작 다른 라우터는 백업
    따라서 로드밸련싱 기능이 제한

v) ESP

  • IPsec VPN프로토콜로 지점은 inisator이라고 하며, 센터는 responder라고 한다.
  • 지점에서 UDP 500 ->을 보내면 센터에서 phase 1으로 id/pwd로 인증을 하고 지점에서 phase2로 알고리즘이나 공개키를 통해서 지점으로보낸다. 센터에서 지점으로 ??을 보내 맺어지면 esp로 바뀌어 통신시 암호화

vi) FTP & SFTP

i) FTP

  • FTP는 파일 전송을 위한 프로토콜로 TCP를 사용한다.
  • FTP는 activepassive로 나뉜다.
    • Active
      • 21 port로 인증하고 데이터 전송은 20번 port로 한다.
    • passive
      • 21번으로 인증하고 1000~65535중 랜덤의 port로 데이터를 전송한다.

따라서 보안성이 없다 acitve는 단순하고 passive는 모든 port를 열어두어야 하기 때문이다.

ii) SFTP

  • SSH의 확장 프로토콜이며, FTP에서 22 port를 사용한다.
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