✅이중화란?

복제를 통해서 백업 루트가 생긴다는 뜻이다.
즉, 기존 통신에 이용되던 장치가 죽어도 , 다른 장치로 통하는 루트를 이용해서 네트워크 간 통신이 가능하다.

장치가 죽는다?
장치가 죽은 것은 해당 선(Route)이 죽은것과 같다.
라우터 또는 스위치에 연결되어있는 해당 선들이 모두 죽은 것과 같기 때문.

🎈이중화의 장점

이러한 이중화의 장점은 무엇일까?

가용성 (Availability)

이중화는 가용성을 향상시킨다.

시스템 또는 서비스의 핵심 구성 요소를 중복하여 운영하면, 하나의 요소가 고장이나 장애로 인해 작동하지 않더라도 다른 요소가 계속해서 서비스를 제공할 수 있다.
즉, 사용자에게 끊김 없는 서비스를 제공할 수 있다.(가용성이 높다)

속도 (Performance)

로드밸런싱과 함께 사용되어 서비스의 속도가 향상된다.
네트워크 장비를 중복하여 운영하면 로드밸런서가 트래픽을 분산하여 각 리소스의 부하가 줄어들고, 전체적인 성능이 향상된다.

보안(Security)

이중화를 하게되면 보안이 약해진다.

각 장비에 보안에 신경써야하는 부분이 늘어나며, 공격자가 공격 루트에 대해서 더 많은 공격 루트를 가지게 된다.

중요 각각의 포트마다 주소를 가진다.

7계층 장비 (단말)은 나머지 계층의 주소를 모두 가진다.

라우터와 스위치는 각각의 연결되는 포트마다 MAC주소 및 IP주소를 가진다.

패킷이 오면 각각의 계층에서 이를 판단하여 네트워크에 연결된 장비들에게 메세지를 보내게 된다.

주소의 계급성

MAC

MAC 주소는 주민등록번호와 같다고 생각하면 된다.
이러한 MAC주소를 Flat한 주소라고 한다. (계급이 없다)
따라서 MAC주소를 표시하는 스위칭 테이블의 길이는 길어질 수 밖에 없다.

실제로 라우터에 콘솔을 연결하여 show interface를 하게되면 연결된 각각의 포트별 MAC 주소를 확인할 수 있다.
(3개 연결되었으므로 3개 존재)

IP

IP 주소는 MAC주소와 달리, 계층적으로 구성되며, 네트워크 ID와 호스트 ID로 나누어진다.

우리가 일반적으로 아는 사설 IP대역은 다음과 같다.

• 10.x.x.x
• 172.16~31.x.x
• 192.168.x.x

여기서 어느부분이 네트워크 ID이며 어느 부분이 호스트 ID일까?

네트워크 ID (Network ID)

네트워크 ID는 IP 주소의 첫 번째 부분이다.
이 부분은 네트워크 자체를 식별하는 데 사용된다.
네트워크 ID는 일반적으로 공용 네트워크의 범위를 나타낸다. 즉, 동일한 네트워크 ID를 가진 장치들은 동일한 물리적 네트워크에 속한다.

호스트 ID (Host ID)

호스트 ID는 IP 주소의 두 번째 부분이다.
호스트 ID는 같은 네트워크 내에서 서로 다른 장치들을 식별하기 위해 사용된다.
호스트 ID의 길이는 서브넷 마스크에 따라 결정되며, 네트워크 ID로 사용된 이후 남은 비트를 호스트 ID로 사용하게 된다.

서브넷 마스크를 통해 구분해보자
1. 십진수 255.255.255.0 로 된 서브넷 마스크가 있다고 가정하자.
2. 이를 이진수로 변경하면 어떻게 될까?
➡ 11111111.11111111.11111111.00000000
3. 즉, 0으로 채워진 25번째 부터가 같은 네트워크에서 서로 다른 장비를 구분하는 호스트 ID가 된다.
이는 prefix-lenght / 24로 표현할 수 있다.

prefix-lenght?

10.0.0.0 / 8
다음과 같이 / 기호를 통해서 서브넷 마스크가 표현되는 경우도 있는데,이는 prefix-lenght / 8로 즉, 8을 이진수로 변환했을 때의 부분까지가 네트워크 자리라는 의미이다.
8을 이진수로 변환하면 1111 이므로 이러한 경우, 맨 앞에 10까지만 네트워크 자리이다.

한 네트워크 내 부여할 수 있는 IP의 수

그럼 한 네트워크 내에서 부여할 수 있는 IP는 몇가지가 있을까?

10.0.0.0 / 16 인 아이피를 생각해보자.

첫번째 아이피는 무엇일까?

10.0.0.0

마지막 아이피는 무엇일까?

10.0.255.255

그렇다. 10.0.0.0 / 16 인 경우
10.0까지가 네트워크 자리가 되므로 뒤에256 * 256 = 65,536 개의 주소를 부여할 수 있다.
하지만 맨 뒤(10.0.255.255)는 브로드캐스트 주소로 사용되므로, 빼면 65,535개의 IP주소를 사용할 수 있다.

결론은?

네트워크와 호스트 주소간의 경계가 왼쪽에 있을 수록(프리픽스 값이 적을수록) 많은 아이피를 할당 가능하다.

실제로 알아보자

또한 실제로 스위치에 콘솔을 연결하여 ipconfig 명령어를 입력하게 되면, 포트별 Physical Adress 즉, MAC (Media Access Control)주소를 가지는 것을 확인할 수 있다.
FastEthernet 24개 GigabitEthernet 2개가 확인된다.

실제 물리적으로 스위치를 열어보면 다음과 같이 24개, 2개의 랜 포트가 있다.

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