기본적으로 라우터의 경우엔 IP와 관련된 네트워크 정보가 있어야 한다.
스위치의 경우엔 이 정보가 없어서 이런 문제를 해결하고자 한다면 라우터를 사용해주어야 한다.

IP Address

[Ipv4 subnetting]

1. subnetting이란?

• 특정 주소의 network 부분과 host 부분을 구분할 수 있는 것이 subnetmask이다.

2. 그림으로 보는 subnetting이 필요한 이유

• subnetting을 하는 이유는 해당 Router 뒤에 더 붙는 ip가 있다면 이를 할당하지 않고 쓰면 다음에 붙는 곳에서 해당 ip를 쓰지 못해 낭비가 생기기 때문이다.
• ip 역시 돈주고 사야하는 자원이기 때문에 이를 낭비하지 않게 하기 위함이다.

3. subnetting

• 28bit가 가장 이상적인 subnetting이다.
• 특정 host를 수용할 수 있는 subnetting을 받아야 나머지 가용할 수 있는 ip가 낭비되지 않는다.
• host의 개수는 사용자를 network는 부서를 나누는 기준으로 생각하면 편하다.

[Classful IPv4 Networks]

1. Classless(현재)와 Classful(과거)

class a - unicast 
class b - unicast
class c - unicast
class d - multicast

• classful이라고 하는 이유
  • 최초 a class라고 하는 것을 가지면 subnetmaks가 255.255.255.0을 가질 수 있어서 8bit를 가질 수 있어서 128개를 가질 수 있었다. 그래서 classful.. (걍 서브네팅 없이 정해진 범위까지 할당 받은 IP를 쓸수 있게 했기 때문이다.)
  • 클래스에 따라서 보유할 수 있는 호스트의 개수가 나뉘는데 그 이후에(90년대 중반) 인터넷이 발달되어 그대로 쓰면 IP 낭비가 심해짐에 따라서 class를 나누는 것을 classless라고 한다.

라우터

[라우터와 스위치 차이점]

그전까지 우리는 스위치의 특징을 알아봤다.
이제 라우터와 관련된 작업을 진행하기에 앞서서 라우터와 스위치에 대한 차이점을 살펴보자

1.라우터와 스위치의 타입

• 라우터는 setting을 진행하면 ip table에 해당 정보를 바로 넣어준다 ~
• 스위치는 MAC address를 알기 위해서 직접 ARP를 이용해 이를 저장한다 ~

2. 라우터와 스위치의 사용 포트 종류

• 스위치의 포트는 ethernet port만 존재한다.
• 라우터는 원거리를 연결할 수 있는 것도 존재한다.

[Routing concepts]

0. 주요 포인트

• Path Determination
• packet forwarding
• basic router configuration review
• ip routing table
• static and dynamic routing

1. Routing(라우팅)을 하는 장비와 대상

• router: routing을 하는 장비
• IP 패킷: routing이 되는 대상

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Path Determination

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Packet forwarding

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basic router configuration review

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ip routing table

[Route Sources]

1. network protocol

D: dynamic하게 설정되면 사용
C: 자동으로 라우터에 연결된 인터페이스에 저장된 IP 값을 표기할 때 사용
S: staic하게 우리가 설정해줄 때 사용

2. 라우팅 테이블의 원칙

• LPM: 서브넷 마스크가 많이 일치하는 쪽으로 패킷을 보내는 것

3. 라우팅 테이블의 Entries

1. router source
2. Destination network(prefix, prefix length)
3. adminstrative distance
4. metric: 경로 결정 기준인 Metric을 구한 값을 의미
   이 경우에 두개의 경로가 있다고 가정했을 때 OSPF를 기준으로 metrix를 구해서 값이 낮은 곳을 간다.
5. next-hop
6. route timestamp
7. exit interface: 다음 경로로

3-1. Metric

• 프로토콜이 두개일 경우 우선순위 값이 정해져 있어서 정해진 우선 순위가 높은 프로토콜의 경로 결정 기준을 이용해 metrix를 구해서 낮은 값인 구간으로 경로를 정한다.

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static routing

[static routing]

0. router에 static하게 ip를 설정하는 이유

• 라우터의 경우엔 다이렉트로 연결된 네트워크에 대해서는 이미 IP 관련 테이블에 정보가 있다.
• 이는 라우터의 특성으로 라우터의 인터페이스를 연결함에 따라 테이블에 이 정보가 저장된다.
• 그러나 리모트 네트워크의 경우엔 해당 네트워크 IP를 직접적으로 알수 있는 방법이 없기 때문에 이를 해결하기 위해서 리모트 네트워크를 관리자가 직접 static하게 입력해주는 작업을 진행해야 한다.
• 이를 진행하는 이유는 ARP 프로토콜 때문인데 이 프로토콜은 MAC 주소를 받아오는 행위를 진행하는데 이를 진행하기 위해서는 IP 주소가 필수이기 때문이다.

1. static routing 실습

1-1. 라우터를 사용할 경우에

• 라우터 테이블에 s라고 붙은 것은 static으로 관리자가 라우터 테이블에 직접 설정해줄 때 붙는다.

1-2. 이중화 작업

이더넷 연결

• 현업에서는 실제 장애 상황에 대비해 대부분 이중화를 진행한다고 한다.
• 이를 해결하기 위해서 이중화 작업을 진행하고 위의 Router4번이 이와 관련된 그림이다.

1-3. 아이피 셋팅

• ARP 때문에 IP가 반드시 필요
• IP가 6개가 필요

1-4. route static 설정

1-5. 트러블 슈팅

[pc1과 pc3이 통신이 가능하다고 가정하고 pc1과 pc4가 통신이 안 된다고 한다면 어떻게 해결해야 할까?]
1. R1, R2에 들어가서 들어가는 방향에 router table에 해당 ip가 있는지를 확인해야 한다.
2. router table에도 값이 있는데 해결이 안 된다면?
ㅤ2-1. 인터페이스가 살아있는지 확인, 서브넷 마스크 등을 확인해야 한다.
3. 모든 설정이 정상인데도 안 되는 경우?
ㅤ3-1. 보안 부분을 확인해야 한다. (필터링 firewall 등)

[static routing 주의 사항]

1. ip or interface

• 어디로 나갈지 ip를 지정하는 경우라면 상대방 ip를 넣어주면 된다.
• 인터페이스를 사용한다면 자기 자신의 인터페이스를 써주면 된다.

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dynamic routing protocols

[dynamic router]

1. 서로 서로 리모트 네트워크 정보를 공유하는 dynamic router

• 기존 static한 방식은 가는 경로마다 필요한 경로마다 라우터에 해당 IP를 넣어주어야 했다.
• dynamci router protocol을 사용하면 이 방법을 쓰지 않아도 서로 서로 리모트 IP를 공유한다.

2. dynamic protocols 종류

• RIPv2
• OSPF
• EIGRP
• IS-IS
• BGP

2. dynamic router는 router에게 부담을 준다.

• static 같은 경우엔 관리자가 라우팅 테이블에 해당 ip를 직접 다 넣어주어야 한다.
• dynamic router의 경우엔 이를 직접 넣어주지 않아도 서로 리모트 ip 정보를 넣어주기 때문에 static한 방식에 비해 부담이 생길 수 있다.

3. Default root

3-1 기존 default root로 안 가는 이유는 LPM 때문이다.

0.0.0.0은 모든 경로를 허용하는 것을 의미하는데 왜 10.0.4.0으로 갈까?

• 이 작업은 LPM 때문에 해당 경로로 잘 가는 것이다.

3-2. hub & spoke

• hub & spoke의 구성에서는 static이나 default root를 사용한다.

[Dynamic Routing Protocol concepts]

1.다이나믹 라우팅 프로토콜의 기본 컨셉

• 최신의 정보로 업데이트
• best path를 찾는 것
• 사용자간의 통신 시 최선의 경로, 여러개의 경로 중 적합한 경로를 찾아 데이터를 전달해주려고 하는 업무를 라우터가 한다.
• 라우팅 테이블의 메모리는 램에 저장이 된다.

2. best path

• RIP: hop이 metrix
• OSPF: cost가 metrix
• EIGRP: 시스코에서 개발한 프로토콜이다.

3. Load Balancing

• 라우터 테이블을 살펴보면 로드밸런싱이 들어가 있는지 아닌지 여부를 확인할 수 있다.
• ECMP (Equal Cost Multi Path): Metrix가 같아서 여러 경로로 갈수 있는 경우를 ECMP라고 한다.
  • 이 경우에 로드 밸런싱을 넣을 수 있다.

[loopback 만들기]

1. 왜 만들어쓸까아 ~?

• 라우터 식별자로
• 네트워크 처럼 사용하기 위해서 가상의 인터페이스를 만듬
• 스위치랑 달리 라우터는 MAC 주소를 사용하지 않기 때문에 굳이 PC 등을 붙일 필요가 없다.

R1
conf t
int loopback 0
ip add 172.16.3.1 255.255.255.0
int e0
ip add 172.16.2.1 255.255.255.0
no shut

R2 
conf t
int looback 0
ip add 172.16.1.1 255.255.255.0
int e0/0
ip add 172.16.2.2 255.255.255.0
no shut
int e0/1
ip add 192.168.1.2 255.255.255.0
no shut

R3
conf t
int loopback 0
ip address 192.168.2.1 255.255.255.0
int e0/1
ip add 192.168.1.1 255.255.255.0
no shut

R1 
ip route 192.168.1.0 255.255.255.0
-> 192.168.1까지가 네트워크 ID로 이게 같으면 같은 네트워크라고 보기 때문이다. 

• int looback 0 : PC를 사용하지 않을 예정이라 이를 이용해 가상의 인터페이스를 만들어 통신에 사용