Linux(CentOS) 네트워크 관리

박종현·2022년 5월 16일

리눅스

리눅스(CentOS)

목록 보기

8/13

네트워크 기본 - OSI 7 Layer

1 Layer - Physical : 통신회선, 리피터, 허브
- 허브 : 물리적인 노드를 확장하는 역할
  - 문제점 : 충돌발생 → 속도 저하
2 Layer - DataLink : Ethernet, 맥주소(MAC Address)사용, 서브넷 (Subnet) 내의 통신경로 설정, 스위치, 브릿지, ARP프로토콜
- 스위치(Switch) : 노드를 확장하는 역할
  - 허브와의 차이점 : 충돌을 회피할 수 있음 - MAC Address Table을 사용하기 때문
3 Layer - Network : IP주소, 라우터, 라우팅테이블, ICMP프로토콜
- 라우터 : 서로 다른 네트워크를 연결하는 역할
4 Layer - Transport : TCP/UDP
- TCP : Transmission Control Protocol , 전송 안정성에 중점, 연결수립, 3-way handshake (수립), 4-way handshake(종료), 유니캐스트만 가능
- UDP : User Datagram Prortocol , 전송 효율성에 중점 , 연결 수립하지 않음, 브로드캐스트 가능
5 Layer - Session : 연결
6 Layer -Presentation : 변환
7 Layer -Application : 응용프로그램

TCP/IP 모델 - 실제적인 모델

OSI 1 ~ 2 계층 통합→ Network(Network Access) 계층
OSI 3 계층→ Internet 계층
OSI 4 계층→ Transport 계층
OSI 5 ~ 7 계층 통합→ Application 계층

네트워크 주소 체계

데이터링크 계층의 주소 : MAC Address, 물리적 주소
네트워크 계층의 주소 : IP Address, 논리적 주소

MAC Address

2계층 주소
16진수 2자리씩 끊어서 표기 XX-XX-XX-XX-XX-XX
한 단위당 1Byte, 총 6Byte(48bit)
앞 3Byte - OUI(Organization Unique Identifier) : 제조사별로 할당된 값
뒤3Byte - Host Id : 각 장치별 일련번호

ARP(Address Resolurion Protocol)

IP와 MAC 주소의 매칭 정보를 요청/ 응답

IP Address

3계층 주소, IPv4, IPv6 두 가지로 나누어짐
IPv4
- 10진수(0~255) 숫자 4개로 구성 (192.168.0.100)
- 클래스 개념, 사설네트워크, 사용하지 못하는 주소
Network ID/ Host ID
- Network ID : 네트워크를 구분하기 위한 값, 같으면 같은 네트워크
- Host ID : 네트워크 내에서 구분하기 위한 값
- Network / Host ID 의 길이는 가변, 다만 합이 32bit - 서브넷의 규모가 결정됨
서브넷(Subnet)
- 같은 네트워크(라우터 등을 거치지 않는)
- 브로드캐스트 도메인 (MAC : FF:FF:FF:FF:FF:FF / IP: 네트워크 별 브로드캐스트 주소, 255.255.255.255)
서브넷 마스크(Subnet Mask)
- IP주소에서 Network ID부분과 Host ID에 해당하는 부분을 나누어 표기
- Network ID에 해당하는 부분은 2진법으로 1로 표기
- Host ID에 해당하는 부분은 2진법으로 0로 표기
- Network ID는 왼쪽부터 시작해서 이어진 1의 연속
- Host ID는 오른쪽부터 시작해서 이어진 0의 연속
- 중간에 1이나 0이 반복해서 출현하지 않음
  - ex) 11111111 11111111 00000000 10000000 (❌)
- 서브넷 마스크를 10진수로 표시
- ex) 11111111 11111111 11111111 00000000 : 255.255.255.0
- ex) 11111111 11111111 00000000 00000000 : 255.255.0.0
- ex) 11111111 11111111 11111100 00000000 : 255.255.252.0
네트워크 주소
- 네트워크 그 자체를 대표할 수 있는 주소
- 특정 호스트에서 사용할 수 없음
- 서브넷 내의 IP중에 가장 앞쪽 IP = Host ID가 모두 0인 값
- ex)192.168.0.0→192.168.0.0 ~ 192.168.0.255
브로드캐스트 주소
- 네트워크 내의 모든 호스트를 지칭하는 주소
- 특정 호스트에서 사용할 수 없음
- 서브넷 내의 IP중에 가장 뒤쪽 IP = Host ID가 모두 1인 값
- ex)192.168.0.255 => 192.168.0.0 ~ 192.168.0.255
CIDR Prefix 표기방식 : Network ID의 일정한 규칙을 가지는 네트워크 구분
클래스
- Network ID/ Host ID 의 일정한 규칙을 가지는 네트워크 구분
- A 클래스 - Network ID: 8bit/ Host ID: 24bit
  - 구성할 수 있는 네트워크의 갯수는 작으나 (256개), 한 네트워크당 호스트의 갯수는 가장 많음(16,777,216개)
  - IP 범위 : 0~127.0.0.0/8 (0.0.0.0/8 ~ 127.0.0.0/8) - 128개의 A클래스 네트워크
- B 클래스 - Network ID: 16bit/ Host ID: 16bit
  - 구성할 수 있는 네트워크 개수 : 16bit(65536개)
  - 네트워크 당 호스트 개수 : 16bit(65536개)
  - IP범위: 128~191.0.0.0/8 (128.0.0.0/8 ~ 191.0.0.0/8) - 64개의 A클래스 네트워크
- C 클래스 - Network ID: 24bit/ Host ID: 8bit
  - 구성할 수 있는 네트워크 개수 : 24bit (16,777,216개)
  - 네트워크 당 호스트 개수 : 8bit (256개)
  - P범위: 192~223.0.0.0/8 (192.0.0.0/8 ~ 223.0.0.0/8) - 32개의 A클래스 네트워크
- D클래스
  - 멀티캐스트 용도로 사용
  - IP범위: 224.0.0.0/8 ~ 239.0.0.0/8
- E클래스
  - 연구목적, 향후 사용
  - IP범위: 240.0.0.0/8 ~ 255.0.0.0/8
- 공인 IP 용도로(유일한 IP)사용하지 못하는 IP대역
  - 0.0.0.0 ~ 0.255.255.255 : Local Identification
  - 10.0.0.0 ~ 10.255.255.255 : A클래스 사설 네트워크(Private Network)
  - 127.0.0.0 ~ 127.255.255.255 : Local Loopback
  - 169.254.0.0 ~ 169.254.255.255 : Link Local address (DHCP등으로부터 정상적으로 네트워크 정보를 가져오지 못했을 경우 할당)
  - 172.16.0.0 ~ 172.31.255.255 : B클래스 사설 네트워크
  - 192.168.0.0 ~ 192.168.255.255 : C클래스 사설 네트워크
  - D,E클래스
  - 255.0.0.0 ~ 255.255.255.255 : 브로드캐스트
CIDR Prefix : 서브넷마스크의 표기방법
- 255.255.255.0→/24
사설 네트워크(Private Network)
- 한정된 IP 주소 자원을 사용하기 위한 방법
- 사설네트워크 범위로 사용되는 IP주소는 공인 IP에서 사용 불가
- NAT(Network Address Traslation) : 사설 네트워크 내의 IP 사용시 외부로 패킷을 전송할 때 송신 IP를 입력해 놓을 경우, 응답을 받을 수 없음
부족한 IP자원 극복을 위한 대책
- 사설네트워크 + NAT(NAPT, Network Address & Port Translation)
- IPv6 → 2^128 개의 IP 사용가능
- DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)
- 서브네팅(Subneting)
서브네팅(Subneting)
- 네트워크를 분할
- 단일 네트워크의 크기는 최대 500 호스트 이상은 권장하지 않음
  - 단일 네트워크가 과도하게 커질경우 브로드캐스트에 의한 부하가 발생
- 기본적인 클래스 규칙 클래스풀 (Classful)을 따라서 할당된 네트워크
- IP할당 흐름 : iana - APNIC - KRNIC - ISP(Internet Service Provider) - 고객
  
  ex) 100.100.100.0 ~ 100.100.100.255, 사용할 IP는 3개 → 서브네팅으로 네트워크를 효율적으로 쪼갤 수 있음
- Network ID를 조정하여 네트워크 개수 늘리기 = Host ID를 조정하여 네트워크 내의 호스트 개수 줄이기
- CIDR(Classless Inter Domain Routing) 클래스 정보와 무관하게 네트워크를 다시 서브넷으로 분리함
  100.100.100.0/24 네트워크 반으로 분할할 시
  
  서브넷 마스크 : 255.255.255.128 →1111111.1111111.1111111.1000000 = /25
  1. 100.100.100.0 ~ 100.100.100.127
    
    → 01100100.01100100.01100100.00000000 ~ 01100100.01100100.01100100.01111111
    
    →100.100.100.0/25
  2. 100.100.100.128 ~ 100.100.100.255
    
    →01100100.01100100.01100100.10000000 ~ 01100100.01100100.01100100.11111111
    
    →100.100.100.128/25
  100.100.100.0/24 네트워크 네개로 분할할 시
  
  서브넷 마스크 : 255.255.255.192→11111111.1111111.1111111.11000000 = /26
  1. .0 ~ .63 : 100.100.100.0/26
    
    →.00000000 ~ .00111111
  2. .64 ~ .127 : 100.100.100.64/26
    
    →.01000000 ~ .01111111
  3. .128 ~ .191 : 100.100.100.128/26
    
    →.10000000 ~ .10111111
  4. .192 ~ .254 : 100.100.100.192/26
    
    →.11000000 ~ .11111111
VLSM(Variable Length Subnet Mask)
- 서브네팅의 유형
- 서브넷의 크기가 다를 경우
- VLSM 구성시 규칙
  - 할당된 네트워크 범위에서 가장 큰 네트워크를 먼저 할당
  - 네트워크 할당시 기본적인 할당 규칙을 준수
- ex) 회사에 100.100.100.0/24 할당하려고 할 경우, 기술부 100명, 영업부 20명, 관리부 5명
  - 기술부 : 100.100.100.0/25 → 126(128 - 2)개 할당가능
  - 영업부 : 100.100.100.128/27→ 30(32 - 2)개 할당가능
  - 관리부 : 100.100.100.160/29→ 6(8 - 2)개 할당가능

Network 인터페이스 설정

NetworkManager : 네트워크 관리 데몬
nmcli : NerworkManager 설정도구
nmtui : TUI (Text User Interface) 설정도구

Connection

하드웨어 장치에 직접 설정을 반영하지 않고 연결(Connection)을 생성하여 이를 하드웨어에 연결
다수의 네트워크 환경에 따른 연결 설정을 만들어 놓고, 필요한 연결설정을 매칭시키는 방식으로 사용할 수 있음

nmcli

명령어 형식

 #nmcli [대상] [서브커맨드] [argument]...

서브커맨드 connection : 연결관련
- add : 새로운 연결 생성. 필수항목 반드시 포함
```
 # nmcli connection add con-name test type ethernet ifname ens33
```
  - 필수항목
    - 이름 : con-name
    - 타입 : type
    - 사용할 하드웨어 장치 : ifname
      - 장치의 이름
        
        -ens33, eth0, eno16 ...
  - 선택항목
    - IP주소/ 서브넷 마스크 : ipv4.addresses [주소/netmask]
    - 게이트웨이 정보 : ipv4.gateway [gateway 주소]
    - DNS 정보 : ipv4.dns [DNS서버 주소]
    - 자동 활성화 설정 : connection.autoconnect
      - 동작방식 : IPv4.method (auto : DHCP, manual : 수동)
- modify : 기존 연결정보 수정
  - nmcli connection modify <수정할 연결이름> [수정내용]
- delete : 연결 삭제
  - nmcli connection delete <삭제할 연결이름>
  - 사용중인 연결은 삭제 불가 (다른 연결 사용 후 삭제)
- up : 연결 사용
  - nmcli connection up <사용할 연결이름>
- show : 상태확인
```
 # nmcli connection show
 # nmcli connection show [연결이름] // 상세정보
```
  - nmcli connection show : 연결 목록 확인
  - nmcli connection show <연결이름> : 특정연결 세부정보
    - 소문자 항목: 연결에 설정되어 있는 값
    - 대문자 항목: 사용중인 값
서브커맨드 device : 장치 관련
- status : 장치 목록 출력
- show <장치이름> 특정 장치 정보 출력
- disconnect <장치명> : 특정 장치 연결 끊기
- connect <장치명> : 특정 장치 연결하기

네트워크 상태 확인

ifconfig : net-tools 패키지로 분리(netstat)
ip
- address show : 네트워크 주소정보 확인
- route show : 라우팅 테이블 출력
netstat → ss
nmtui - Text User Interface
nm-connection-editor : GUI

시스템 이름

이름 관련 항목 hostname : 각 시스템이 자신의 이름을 설정할 때 네트워크 상에서 유효하게 동작하는 정보는 아님. 호스트 내에서 식별하기 위한 정보
이름 (Hostname, FQDN) : 호스트의 IP 대신 사용할 수 있는 정보, 변환과정이 필요
- hosts 파일
  - etc/hosts : 리눅스/ 유닉스
  - C:\Windows\System32\drivers\etc : 윈도우
- DNS 캐시(Cache) : 일정기간동안 유지되고 있는 DNS 요청 기록
- DNS 요청 : 모르는 정보에 대한 새로운 요청
FQDN(Full Qualified Domain Name) - 정규화된 도메인 이름 ex) www.naver.com
- Hostname + Domain Name
  - Hostname : www
  - Domain name : naver.com
hostnamectl 에서 조회되는 hostname 종류
- Static : 사용자가 직접 설정한 호스트 이름
- Transient : 네트워크 등으로 부터 전달받은 호스트 이름
- Pretty : 특수문자 등을 포함한 호스트 이름
hostnamectl set-hostname : 호스트 이름 변경
- hostnamectl - set-hostname [호스트이름]
  - 호스트이름 변경 (Static)
- hostnamectl - set-hostname [특수문자 포함호스트이름]
  - 호스트이름 변경
    - Static: 특수문자 제거, 소문자 변환 한 내용으로 저장
    - Pretty: 입력한 내용 그대로
- hostnamectl set-hostname <특수문자포함 호스트이름> --pretty
  - Pretty 호스트이름만 변경 가능

연습문제

예제1 ) 현재 강의장을 구성하기 네트워크를 200.200.200.0/24 네트워크를 사용할 예정임. 현재 한 강의장 당 30개의 PC를 사용하도록 구성함. 강의장은 총 5개. 각 강의장 별 네트워크 정보는?

1강의장 : 200.200.200.0/27
2강의장 : 200.200.200.31/27
3강의장 : 200.200.200.63/27
4강의장 : 200.200.200.95/27
5강의장 : 200.200.200.127/27

예제 2) 현재 회사의 네트워크를 구성하기 위하여 200.200.200.0/24, 200.200.201.0/24 두 개의 C클래스 네트워크를 할당받음. 네트워크를 구성할 때 두 네트워크를 하나로 묶어서 사용하려고 할 경우, 사용할 수 있는 네트워크의 주소의 범위, 사용할 수 있는 호스트의 개수, 네트워크 주소, 브로드캐스트 주소, 서브넷마스크의 정보는?

네트워크 주소범위 : 200.200.200.0 ~ 200.200.201.255 → 11001000.11001000.11001000.00000000 ~ 11001000.11001000.11001001.11111111
호스트 개수 : 256*2 -2 = 510(네트워크당 1개의 네트워크주소, 브로드캐스트 주소)
네트워크 주소 : 200.200.200.0
브로드캐스트 주소 : 200.200.200.255
서브넷마스크 : 255.255.254.0 → /23 → 11111111.11111111.11111110.00000000

예제 2-1) 200.200.201.0/24 + 200.200.202.0/24 → ?

200.200.201.0 →11001000.11001000.11001001.00000000

200.200.202.0 →11001000.11001000.11001010.00000000

→ 200.200.201.0/23 (❌) : 이런식으로 애매하게 붙는 네트워크는 구성할 수 없음 : 첫 번째 네트워크의 Host ID 부분이 모두 0이 아님