D-H,appy

# VLSM

Ex1) B 클래스 서브넷팅

1. Host 3000, 4000 구간을 위한 서브넷팅

 - 원본 네트워크 : 133.200.0.0/16 <- 2^16 -2 = 65535개
 - 서브넷 개수 : 8개
 - 특정 구간에 필요한 최대 IP 개수 = 4000개

 2^x - 2 >= 4000

 x = 12 (변경되는 호스트 아이디 비트)

 2^12 - 2 = 4094 (사용 가능한 IP 개수)

 - 호스트 아이디를 12bit로 변경하면, IP 4094개짜리 서브넷이 여러개가 나온다.
 - 네트웤 아이디(서브넷 마스크)를 4bit 증가시켜면, IP 4094개짜리 서브넷이 2^4개가 나옴
============================================================
2^7 2^6 2^5 2^4 2^3 2^2 2^1 2^0
128 64 32 16 8 4 2 1
============================================================
133.200.0000 0000.00000000
255.255.1111 0000.00000000 <- 255.255.240.0 <- /20
------------------------- [네트워크 이름]  [서브넷 브로드케스트 주소]
133.200.0000 0000.00000000 <- 133.200.0.0 ~ 133.200.15.255 <- 3000개 구간
133.200.0001 0000.00000000 <- 133.200.16.0 ~ 133.200.31.255 <- 4000개 구간

133.200.0010 0000.00000000 <- 133.200.32.0 ~ 133.200.47.255 <- VLSM
133.200.0011 0000.00000000 <- 133.200.48.0 ~ 133.200.63.255
133.200.0100 0000.00000000 <- 133.200.64.0 ~ 133.200.79.255
133.200.0101 0000.00000000 <- 133.200.80.0 ~ 133.200.95.255
133.200.0110 0000.00000000 <- 133.200.96.0 ~ 133.200.111.255
133.200.0111 0000.00000000 <- 133.200.112.0 ~ 133.200.127.255
~
133.200.1111 0000.00000000 <- 133.200.240.0 ~ 133.200.255.255
-------------------------

2. Host 1000개 구간을 VLSM

133.200.0010 0000.00000000 <- 133.200.32.0 ~ 133.200.47.255 <- VLSM
원본 네트워크 : 133.200.32.0/20 <- 2^12 - 2 = 4094개

 2^x - 2 >= 1000

 x = 10 (변경되는 호스트 아이디 비트)

 2^10 - 2 = 1022 (사용 가능한 IP 개수)

 - 호스트 아이디를 10bit로 변경하면, IP 1022개짜리 서브넷이 여러개가 나온다.
 - 네트웤 아이디(서브넷 마스크)를 2bit 증가시키면, IP 1022개짜리 서브넷이 2^2개가 나옴
============================================================
2^7 2^6 2^5 2^4 2^3 2^2 2^1 2^0
128 64 32 16 8 4 2 1
============================================================
133.200.0010 00 00.00000000
255.255.1111 11 00.00000000 <- 255.255.252.0 <- /22
------------------------- [네트워크 이름]  [서브넷 브로드케스트 주소]
133.200.0010 00 00.00000000 <- 133.200.32.0 ~ 133.200.35.255 <- 1000개 구간

133.200.0010 01 00.00000000 <- 133.200.36.0 ~ 133.200.39.255 <- VLSM
133.200.0010 10 00.00000000 <- 133.200.40.0 ~ 133.200.43.255
133.200.0010 11 00.00000000 <- 133.200.44.0 ~ 133.200.47.255

3. Host 200개 구간을 위한 VLSM

133.200.0010 01 00.00000000 <- 133.200.36.0 ~ 133.200.39.255 <- VLSM
원본 네트워크 : 133.200.36.0/22 <- 2^10 - 2 = 1022개

 2^x - 2 >= 200

 x = 8 (변경되는 호스트 아이디 비트)

 2^8 - 2 = 254개

 - 호스트 아이디를 8bit로 변경하면, IP 254개짜리 서브넷이 여러개가 나온다.
 - 네트웤 아이디(서브넷 마스크)를 2bit 증가시키면, IP 254개짜리 서브넷이 2^2개가 나옴
============================================================
2^7 2^6 2^5 2^4 2^3 2^2 2^1 2^0
128 64 32 16 8 4 2 1
============================================================
133.200.001001 00. 00000000
255.255.111111 11. 00000000 <- 255.255.255.0 <- /24
------------------------- [네트워크 이름]  [서브넷 브로드케스트 주소]
133.200.001001 00. 00000000 <- 133.200.36.0 ~ 133.200.36.255 <- 200개 구간

133.200.001001 01. 00000000 <- 133.200.37.0 ~ 133.200.37.255 <- VLSM
133.200.001001 10. 00000000 <- 133.200.38.0 ~ 133.200.38.255
133.200.001001 11. 00000000 <- 133.200.39.0 ~ 133.200.39.255

4. Host 30개 구간을 위한 VLSM

133.200.001001 01. 00000000 <- 133.200.37.0 ~ 133.200.37.255 <- VLSM
원본 네트워크 : 133.200.37.0/24 <- 2^8 - 2 = 254개

 2^x - 2 >= 30

 x = 5 (변경되는 호스트 아이디 비트)

 2^5 - 2 = 30 (사용 가능한 IP 개수)

 - 호스트 아이디를 5bit로 변경하면, IP 30개짜리 서브넷이 여러개가 나온다.
 - 네트웤 아이디(서브넷 마스크)를 3bit 증가시키면, IP 30개짜리 서브넷이 2^3개가 나옴
============================================================
2^7 2^6 2^5 2^4 2^3 2^2 2^1 2^0
128 64 32 16 8 4 2 1
============================================================
133.200.00100101.000 00000
255.255.11111111.111 00000 <- 255.255.255.224 <- /27
------------------------ [네트워크 이름]  [서브넷 브로드케스트 주소]
133.200.00100101.000 00000 <- 133.200.37.0 ~ 133.200.37.31 <- 30개 구간

133.200.00100101.001 00000 <- 133.200.37.32 ~ 133.200.37.63 <- VLSM
133.200.00100101.010 00000 <- 133.200.37.64 ~ 133.200.37.95
133.200.00100101.011 00000 <- 133.200.37.96 ~ 133.200.37.127
~
133.200.00100101.111 00000 <- 133.200.37.224 ~ 133.200.37.255

5. Host 2개 구간을 위한 VLSM

133.200.00100101.001 00000 <- 133.200.37.32 ~ 133.200.37.63 <- VLSM
원본 네트워크 : 133.200.37.32/27 <- 2^5 -2 = 30개

 2^x - 2 >= 2

 x = 2 (변경되는 호스트 아이디 비트)

 2^2 - 2 = 2 (사용 가능한 IP 개수)

 - 호스트 아이디를 2bit로 변경하면, IP 2개짜리 서브넷이 여러개가 나온다.
 - 네트웤 아이디(서브넷 마스크)를 3bit 증가시키면, IP 2개짜리 서브넷이 2^3개가 나옴
============================================================
2^7 2^6 2^5 2^4 2^3 2^2 2^1 2^0
128 64 32 16 8 4 2 1
============================================================
133.200.00100101.001 000 00
255.255.11111111.111 111 00 <- 255.255.255.252 <- /30
------------------------- [네트워크 이름]  [서브넷 브로드케스트 주소]
133.200.00100101.001 000 00 <- 133.200.37.32 ~ 133.200.37.35 <- 2개 구간
133.200.00100101.001 001 00 <- 133.200.37.36 ~ 133.200.37.39 <- 2개 구간
133.200.00100101.001 010 00 <- 133.200.37.40 ~ 133.200.37.43 <- 2개 구간

133.200.00100101.001 011 00 <- 133.200.37.44 ~ 133.200.37.47
133.200.00100101.001 100 00 <- 133.200.37.48 ~ 133.200.37.51
~
133.200.00100101.001 111 00 <- 133.200.37.60 ~ 133.200.37.63

# 주소 요약 및 경로 요약

 - 서브넷팅/VLSM을 실시한 서브넷들을 효율적으로 관리하기 위해서 주소 요약이 필요

 - 라우팅 업데이트시 라우팅 테이블 부피가 증가되는 문제를 해결하기 위해서 경로
   요약이 필요

 - 요약 유형

1) 클래스풀 요약 (각 클래스 기본 서브넷 마스크까지 요약하는 방법)

Ex) A 클래스 (255.0.0.0)

10.1.1.0/24
10.1.2.0/24
10.2.3.0/24
10.1.8.0/24
----------------> 10.0.0.0/8

Ex) B 클래스 (255.255.0.0)

172.16.1.0/24
172.16.5.0/24
172.16.8.32/27
----------------------> 172.16.0.0/16

Ex) C 클래스 (255.255.255.0)

192.168.1.0/27
192.168.1.32/27
192.168.1.64/27
192.168.1.128/30
------------------------------> 192.168.1.0/24

2) 슈퍼넷팅 요약 (기본 서브넷 마스크를 증가시켜 요약하는 방법)

10.1.1.0/24
10.1.3.0/24
10.1.10.0/24
---------------> 10.1.0.0/16

172.16.8.0/24
172.16.9.0/24
172.16.10.0/24
172.16.11.0/24
---------------

 172.16.000010 00.0
 172.16.000010 01.0
 172.16.000010 10.0
 172.16.000010 11.0
-------------------------------> 172.16.8.0/22
255.255.111111 00.0 <- 255.255.252.0

192.168.1.0/24
192.168.2.0/24
192.168.3.0/24
192.168.4.0/24
192.168.5.0/24
--------------------> 클래스풀 요약 X, 슈퍼넷팅 요약 X

3) CIDR 요약(기본 서브넷 마스크를 축소시켜 요약하는 방법)

192.168.1.0/24
192.168.2.0/24
192.168.3.0/24
192.168.4.0/24
192.168.5.0/24
----------------

192.168.00000 001.0
192.168.00000 010.0
192.168.00000 011.0
192.168.00000 100.0
192.168.00000 101.0
-----------------------------------------> 192.168.0.0/21
255.255.11111 000.0 <- 255.255.248.0 <- /21

Ex1) 클래스풀 요약 실시

   13.1.1.0/24
   13.2.2.0/24
   13.3.3.0/24
   13.23.5.0/24
-----------------------> 13.0.0.0/8

Ex2) 상세 주소 요약 실시(슈퍼넷팅)

   128.28.8.0/24
   128.28.9.0/24
   128.28.10.0/24
   128.28.11.0/24
   128.28.12.0/24
---------------------

 128.28.00001 000.0
 128.28.00001 001.0
 128.28.00001 010.0
 128.28.00001 011.0
 128.28.00001 100.0
-----------------------------------------> 128.28.8.0/21
255.255.11111 000.0 <- 255.255.248.0 <- /21

Ex3) 상세 주소 요약 실시(CIDR)

   197.97.1.0/24 ~ 197.97.15.0/24

 197.97.0000 0001.0
~
 197.97.0000 1111.0
------------------------------------------> 197.97.0.0/20
255.255.1111 0000.0 <- 255.255.240.0 <- /20

Ex4) 상세 주소 요약 실시(CIDR) : 192.168.1.0/24 ~ 192.168.100.0/24

192.168.0 0000001.0
~
192.168.0 1100100.0
-------------------------------------------> 192.168.0.0/17
255.255.1 0000000.0 <- 255.255.192.0 <- /17

# 서브넷팅 <- Page 61

 - IP 주소 낭비를 방지하기 위해서 원본 네트워크를 여러개의 서브넷으로 분할하는 작업
 - 서브넷팅시 다음과 같은 사항을 조사한다.

 1) 전체 필요한 IP 개수를 조사하여 서브넷팅을 실시할 클래스를 선정한다.
 2) IP 주소 할당이 필요한 네트워크 개수를 조사하여 서브넷을 측정한다.
 3) 특정 구간에 필요한 최대 IP 개수를 조사한다.

 - 원본 네트워크 : C Class 198.133.219.0/24 <- 2^8 - 2 = 254개
 - 서브넷 개수 : 5개
 - 특정 구간 최대 필요할 IP 개수 : 28개

 2^x - 2 >= 28 (x는 호스트 아이디 비트, -2는 네트웤 이름 & 서브넷 브로드케스트 주소)

 x = 5 (x=5는 호스트 아이디 비트를 의미한다.)

 2^5 - 2 = 30 (사용 가능한 IP 개수)

 - 호스트 아이디를 5bit로 변경하면, IP 30개짜리 서브넷이 여러개가 나온다.
 - 네트워크 아이디(서브넷 마스크)를 3bit 증가시키면, IP 30개짜리 서브넷이 2^3개가 나옴
============================================================
2^7 2^6 2^5 2^4 2^3 2^2 2^1 2^0
128 64 32 16 8 4 2 1
============================================================
198.133.219.000 00000
255.255.255.111 00000 <- 255.255.255.224 <- /27
-------------------- [네트워크 이름]   [서브넷 브로드케스트 주소]
198.133.219.000 00000 <- 198.133.219.0 ~ 198.133.219.31
198.133.219.001 00000 <- 198.133.219.32 ~ 198.133.219.63
198.133.219.010 00000 <- 198.133.219.64 ~ 198.133.219.95
198.133.219.011 00000 <- 198.133.219.96 ~ 198.133.219.127
198.133.219.100 00000 <- 198.133.219.128 ~ 198.133.219.159
198.133.219.101 00000 <- 198.133.219.160 ~ 198.133.219.191
198.133.219.110 00000 <- 198.133.219.192 ~ 198.133.219.223
198.133.219.111 00000 <- 198.133.219.224 ~ 198.133.219.255
-------------------- -------------------- --------------------
[사용 가능한 IP 주소 범위]

198.133.219.1 ~ 198.133.219.30 <=== IP 주소 30개 <----- 198.133.219.0/27
198.133.219.33 ~ 198.133.219.62 <=== IP 주소 30개 <----- 198.133.219.32/27
198.133.219.65 ~ 198.133.219.94 <=== IP 주소 30개 <----- 198.133.219.64/27
198.133.219.97 ~ 198.133.219.126 <=== IP 주소 30개 <----- 198.133.219.96/27
198.133.219.129 ~ 198.133.219.158 <=== IP 주소 30개 <----- 198.133.219.128/27
198.133.219.161 ~ 198.133.219.190 <=== IP 주소 30개 <----- 198.133.219.160/27
198.133.219.193 ~ 198.133.219.222 <=== IP 주소 30개 <----- 198.133.219.192/27
198.133.219.225 ~ 198.133.219.254 <=== IP 주소 30개 <----- 198.133.219.224/27

[참고] 'ip subnet-zero' 기능 : 서브넷이 '0'인 첫번째 서브넷 사용 가능하게 하는 기능

Ex) 다음 A에 사용 가능한 IP 주소 범위를 구하세요.

A--------------------------------------[Fa0/0] R1
?                                                   198.133.219.158/27

255.255.255.111 00000 <- 255.255.255.224
--------------------
                000 00000 <- 0
                001 00000 <- 32

32 x 4 = 128 ~ 159 (129 ~ 158)
32 x 5 = 160

Ex2) B Class 서브넷팅

 - 원본 네트워크 : 150.168.0.0/16 <- 2^16 - 2 = 65534개
 - 서브넷 개수 : 7개
 - 특정 구간 최대 필요할 IP 개수 : 1900개

 2^x - 2 >= 1900 (x는 호스트 아이디 비트, -2는 네트웤 이름 & 서브넷 브로드케스트 주소)

 x = 11 (x=11은 변경되는 호스트 아이디 비트)

 2^11 - 2 = 2048 - 2 = 2046 (사용 가능한 IP 개수)

 - 호스트 아이디를 11bit로 변경하면, IP 2046개짜리 서브넷이 여러개가 나온다.
 - 네트워크 아이디(서브넷 마스크)를 5bit 증가시키면, IP 2046개짜리 서브넷이 2^5개 나옴
============================================================
2^7 2^6 2^5 2^4 2^3 2^2 2^1 2^0
128 64 32 16 8 4 2 1
============================================================
150.168.00000 000.00000000
255.255.11111 000.00000000 <- 255.255.248.0 <- /21
------------------------- [네트워크 이름] [서브넷 브로드케스트 주소]
150.168.00000 000.00000000 <- 150.168.0.0 ~ 150.168.7.255
150.168.00001 000.00000000 <- 150.168.8.0 ~ 150.168.15.255
150.168.00010 000.00000000 <- 150.168.16.0 ~ 150.168.23.255
150.168.00011 000.00000000 <- 150.168.24.0 ~ 150.168.31.255
150.168.00100 000.00000000 <- 150.168.32.0 ~ 150.168.39.255
150.168.00101 000.00000000 <- 150.168.40.0 ~ 150.168.47.255
150.168.00110 000.00000000 <- 150.168.48.0 ~ 150.168.55.255
~
150.168.11111 000.00000000 <- 150.168.248.0 ~ 150.168.255.255
---------------------------------------------------------------------------
[사용 가능한 IP 주소 범위]

150.168.0.1 ~ 150.168.7.254 <--- IP 주소 2046개 <== 150.168.0.0/21
150.168.8.1 ~ 150.168.15.254 <--- IP 주소 2046개 <== 150.168.8.0/21
150.168.16.1 ~ 150.168.23.254 <--- IP 주소 2046개 <== 150.168.16.0/21
150.168.24.1 ~ 150.168.31.254 <--- IP 주소 2046개 <== 150.168.24.0/21
150.168.32.1 ~ 150.168.39.254 <--- IP 주소 2046개 <== 150.168.32.0/21
150.168.40.1 ~ 150.168.47.254 <--- IP 주소 2046개 <== 150.168.40.0/21
150.168.48.1 ~ 150.168.55.254 <--- IP 주소 2046개 <== 150.168.48.0/21
~
150.168.248.1 ~ 150.168.255.254 <--- IP 주소 2046개

Ex3) B Class 서브넷팅

 - 원본 네트워크 : 133.200.0.0/16 <- 2^16 - 2 = 65534개
 - 서브넷 개수 : 8개
 - 특정 구간 최대 필요할 IP 개수 : 4000개

 2^x - 2 >= 4000 (x는 호스트 아이디 비트, -2는 네트웤 이름 & 서브넷 브로드케스트 주소)

 x = 12 (변경되는 호스트 아이디 비트)

 2^12 - 2 = 4096 - 2 = 4094 (사용 가능한 IP 개수)

 - 호스트 아이디를 12bit로 변경하면, IP 4094개짜리 서브넷이 여러개가 나온다.
 - 네트웤 아이디(서브넷 마스크)를 4bit 증가시키면, IP 4094개짜리 서브넷이 2^4개가 나옴
============================================================
2^7 2^6 2^5 2^4 2^3 2^2 2^1 2^0
128 64 32 16 8 4 2 1
============================================================
133.200.0000 0000.00000000
255.255.1111 0000.00000000 <- 255.255.240.0 <- /20
------------------------- [네트워크 이름] [서브넷 브로드케스트 주소]
133.200.0000 0000.00000000 <- 133.200.0.0 ~ 133.200.15.255
133.200.0001 0000.00000000 <- 133.200.16.0 ~ 133.200.31.255
133.200.0010 0000.00000000 <- 133.200.32.0 ~ 133.200.47.255
133.200.0011 0000.00000000 <- 133.200.48.0 ~ 133.200.63.255
133.200.0100 0000.00000000 <- 133.200.64.0 ~ 133.200.79.255
133.200.0101 0000.00000000 <- 133.200.80.0 ~ 133.200.95.255
133.200.0110 0000.00000000 <- 133.200.96.0 ~ 133.200.111.255
133.200.0111 0000.00000000 <- 133.200.112.0 ~ 133.200.127.255
~
133.200.1111 0000.00000000 <- 133.200.240.0 ~ 133.200.255.255
------------------------- ------------------------- -------------------------
[사용 가능한 IP 주소 범위]

133.200.0.1 ~ 133.200.15.254 <--- IP 개수 4094 <=== 133.200.0.0/20
133.200.16.1 ~ 133.200.31.254 <--- IP 개수 4094 <=== 133.200.16.0/20
133.200.32.1 ~ 133.200.47.254 <--- IP 개수 4094 <=== 133.200.32.0/20
133.200.48.1 ~ 133.200.63.254 <--- IP 개수 4094 <=== 133.200.48.0/20
133.200.64.1 ~ 133.200.79.254 <--- IP 개수 4094 <=== 133.200.64.0/20
133.200.80.1 ~ 133.200.95.254 <--- IP 개수 4094 <=== 133.200.80.0/20
133.200.96.1 ~ 133.200.111.254 <--- IP 개수 4094 <=== 133.200.96.0/20
133.200.112.1 ~ 133.200.127.254 <--- IP 개수 4094 <=== 133.200.112.0/20
~
133.200.240.1 ~ 133.200.255.254 <--- IP 개수 4094 <=== 133.200.240.0/20

Ex) 다음과 같은 환경에서 A_PC의 IP 주소가 될수 있는 IP 주소는 무엇인가?

A_PC----------------------스위치-------------------[Fa0/0] 라우터
                                                                      192.168.1.158/28
  A. 192.168.1.143/28
  B. 192.168.1.144/28
  C. 192.168.1.145/28
  D. 192.168.1.159/28
  E. 192.168.1.160/28

255.255.255.1111 0000 <- 255.255.255.240
--------------------
                0000 0000 <- 0
                0001 0000 <- 16

16 x 9 = 144 ~ 159 (145 ~ 158)
16 x 10 = 160

Ex) 다음과 같은 환경에서 R1 S0/0 인터페이스와 R3 S0/1 인터페이스에 적절한 IP 주소 범위는 어떻게 되는가?

R1[S0/0]--------WAN----------[S0/1]R2[S0/0]-----------WAN-----------[S0/1]R3
   IP 주소?                  192.168.1.35/27     192.168.1.129/30                           IP 주소?

   1) R1 S0/0 인터페이스에 사용 가능한 IP 주소 범위는 어떻게 되는가?

255.255.255.111 00000 <- 255.255.255.224
--------------------
                000 00000 <- 0
                001 00000 <- 32

32 x 1 = 32 ~ 63 (33~62)
32 x 2 = 64

   2) R3 S0/1 인터페이스에 사용 가능한 IP 주소 범위는 어떻게 되는가?

255.255.255.111111 00 <- 255.255.255.252
--------------------
                000000 00 <- 0
                000001 00 <- 4  
 
4 x 32 = 128 ~ 131 (129~130)
4 x 33 = 132

Ex) WAN Point-to-Point 네트워크 환경에서 가장 효율적인 서브넷 마스크는 무엇인가? 

 255.255.255.252 <- /30

Ex) 192.168.10.129/28 IP 주소에 대한 다음 보기 문제를 풀어보세유

  1) 네트워크 이름? 192.168.10.128/28
  2) 서브넷 브로드케스트 주소? 192.168.10.143
  3) 사용자 인터페이스에 사용 가능한 IP 범위? 192.168.10.129 ~ 192.168.10.142

 255.255.255.1111 0000 <- 255.255.255.240
 --------------------
                 0000 0000 <- 0
                 0001 0000 <- 16

16 x 8 = 128 ~ 143 (129 ~ 142)
16 x 9 = 144

# OSI 7 Layer

 - ISO(국제 표준화 기관)에서 정의한 모델

 - PC에서 다른 PC로 데이터를 전송할때 데이터 생성 과정과 데이터 전송 과정을
   보기 쉽게 표현한 표준화 모델

 - 상위 계층(Layer 7,6,5) : 데이터 생성, 사람과 가까운 계층
 - 하위 계층(Layer 4,3,2,1) : 데이터 전송, 기계와 가까운 계층

 - 각각의 계층(피어 계층)들은 각 계층들간에 동기화(연결)를 실시한다.

Layer 7) 어플리케이션 계층

 - 사용자 계층(사람이 직접 보고 느낄수 있는 서비스 계층)
 - 구현 방법 : 어플리케이션 프로그램(응용 프로그램), 어플리케이션 프로토콜
 - Ex) Internet Explorer & HTTP

Layer 6) 프리젠테이션 계층

 - 서비스에 대한 표현 방법 결정
 - Ex) 코딩, 압축, 암호화

Layer 5) 세션 계층

 - 상호 OS 간에 논리적인 연결 담당
 - Ex) 연결 모드

 1) 단방향 연결(Single Mode) Ex) 일방통행, 라디오
 2) 반이중 연결(Half Duplex) Ex) 무전기
 3) 전이중 연결(Full Duplex) Ex) 전화기

-------------------------------- 상위 계층--- OS 담당---데이터 생성---
Layer 4) 트랜스포트 계층

 - 상위 계층에서 생성된 데이터를 전송할 수 있도록 TCP/UDP 헤더가 십입되어
    캡슐화 실시

 - 프로토콜 : TCP, UDP

 - 데이터 단위 : 세그먼트(Segment)

 - 데이터 전송 주소 : 포트 번호(16bit)

Layer 3) 네트워크 계층

 - 상위 계층에서 생성된 데이터를 전송할 수 있도록 IP 헤더를 삽입하여 캡슐화 실시

 - 출발지에서 목적지로 데이터를 전송할때 최적 경로를 선출하여 전송하는 일을 담당

 - 프로토콜 : IP

 - 데이터 단위 : 패켓(Packet)

 - 데이터 전송 주소 : IP 주소

 - 장비 : 라우터(Router)

Layer 2) 데이터 링크 계층

 - 상위 계층에서 생성된 데이터를 전송할 수 있도록 프레임으로 캡슐화 실시

 - 데이터 손상 여부를 판단하기 위한 에러 체크 실시

 - 프로토콜 : LAN 구간 프로토콜, WAN 구간 프로토콜

 - 데이터 단위 : 프레임(Frame)

 - 데이터 전송 주소 : MAC 주소

 - 장비 : 스위치(Switch)

Layer 1) 물리 계층

 - 프레임 => 전기 신호 변환
 - 전기 신호 => 프레임 변환
 - Ex) 0,1
 - 장비 : 케이블, 무선 매체





-----------------------------------------------------------------------------------------

# IP 주소  <- 교재 Page 50 ~ 60

 - www.iana.com

 - 임대 서비스 (IANA -> APNIC -> KT -> ITBANK)

 1) IPv4 주소

   - 1983년 서비스 시작
   - 주소 체계 : 32bit
   - 주소 개수 : 2^32개 (42억개 정도)
   - 표기 방법 : 10진수, 4개 옥텟
   - Ex) 192.168.4.3

 2) IPv6 주소

   - 1999년 서비스 시작
   - 주소 체계 : 128bit
   - 주소 개수 : 2^128개
   - 표기 방법 : 16진수, 8개 필드
   - Ex) 2002:98a0:ab98:c021:2313:7d0c:8902:a0d1

# IPv4 주소 형식 특징

 - 32bit 체계, 10진수 표기, 4개 옥텟

   8bit     8bit         8bit         8bit
00000000.00000000.00000000.00000000 = 0.0.0.0

  ~     = 2^32개

11111111.11111111.11111111.11111111 = 255.255.255.255

 - 효율적인 관리 및 IP 주소 낭비를 막기 위해서 총 5개의 클래스로 정의한다.
 - 정의 방법 : 맨 앞에 비트부터 공통 비트를 찾아서 정의함(0, 10, 110, 1110)

[참고] 서브넷 마스크(Subnet Mask)

 - IP 주소에 대해서 네트워크 아이디와 호스트 아이디를 구분하는 일을 담당한다.
 - 네트워크 아이디는 네트워크 개수를 의미한다.
 - 호스트 아이디는 IP 개수를 의미한다.

 - 맨 앞에 비트부터 '1'이 연속된 규칙의 32bit 체계의 마스크
 - Ex) 11111111.11111111.11111111.00000000 <- O
 - Ex) 11111111.11101111.10101111.00000000 <- X

 - 맨 앞에 비트부터 '1'이 연속된 구간까지를 공통 비트 처리 <- 네트워크 아이디
 - '0'으로 끝나는 구간까지를 비공통 비트 처리 <- 호스트 아이디

1. 유니케스트 주소

A Class (0~127) : 맨 앞에가 '0'인 공통 비트 클래스

0. | 0.0.0  ~  127. | 255.255.255  기본 서브넷 마스크 : 255.0.0.0
0 0000000.     0 1111111.             네트워크 아이디당 IP 개수 = 2^24개
              (16777216개)

B Class (128~191) : 맨 앞에가 '10'인 공통 비트 클래스

128.0. | 0.0  ~  191.255. | 255.255  기본 서브넷 마스크 : 255.255.0.0
10 000000.        10 111111.             네트워크 아이디당 IP 개수 = 2^16개
         (65536개)

C Class (192~223) : 맨 앞에가 '110'인 공통 비트 클래스

192.0.0. | 0  ~  223.255.255. | 255  기본 서브넷 마스크 : 255.255.255.0
110 00000.        110 11111.             네트워크 아이디당 IP 개수 =2^8개
               (256개)
============================================================
2^7 2^6 2^5 2^4 2^3 2^2 2^1 2^0
128 64 32 16 8 4 2 1
============================================================
2. 멀티케스트 주소

D Class (224 ~ 239) : 맨 앞에가 '1110'인 공통 비트 클래스

224.0.0.0  ~  239.255.255.255  기본 서브넷 마스크 : X
1110 0000.     1110 1111.

3. IANA에서 사용을 제한시킨 주소

E Class (240~255)

240.0.0.0  ~  255.255.255.255

[참고] 사용자 인터페이스(노드)에 설정이 불가능한 IP 주소

 - D Class 224.0.0.0 ~ 239.255.255.255

 - E Class 240.0.0.0 ~ 255.255.255.255

 - 로컬 시스템 Loopback 주소 127.0.0.0 ~ 127.255.255.255

 - 첫번째 옥텟이 '0'인 주소 0.0.0.0 ~ 0.255.255.255

 - 255.255.255.255

 - 네트워크 이름 & 서브넷 브로드케스트 주소

Router(config)#int lo 11
Router(config-if)#ip address 224.1.1.1 255.255.255.0
Not a valid host address - 224.1.1.1

Router(config-if)#ip address 250.1.1.1 255.255.255.0
Not a valid host address - 250.1.1.1

Router(config-if)#ip address 127.1.1.1 255.255.255.0
Not a valid host address - 127.1.1.1

Router(config-if)#ip address 0.1.1.1 255.255.255.0
Not a valid host address - 0.1.1.1

Router(config-if)#ip address 255.255.255.255 255.255.255.255
Not a valid host address - 255.255.255.255

Router(config-if)#ip address 192.168.1.0 255.255.255.0
Bad mask /24 for address 192.168.1.0

Router(config-if)#ip address 192.168.1.255 255.255.255.0
Bad mask /24 for address 192.168.1.255
============================================================
2^7 2^6 2^5 2^4 2^3 2^2 2^1 2^0
128 64 32 16 8 4 2 1
============================================================

[참고] 서브넷 마스크 -> 프리픽스 표기법(CIDR 접두어 표기법) 전환

 - 255.0.0.0 = /8 <------------ IP 개수 : 2^24 - 2개
 - 255.255.0.0 = /16 <--------- IP 개수 : 2^16 - 2개
 - 255.255.255.0 = /24 <------- IP 개수 : 2^8 - 2개
 - 255.255.255.255 = /32 <----- IP 개수 : 1개
 - 0.0.0.0 = /0 <-------------- IP 개수 : 전체(2^32개)

 - 255.255.255.252(11111100) = /30 <--- IP 개수 : 2^2 - 2개
 - 255.255.255.248(11111000) = /29 <--- IP 개수 : 2^3 - 2개
 - 255.255.255.240(11110000) = /28 <--- IP 개수 : 2^4 - 2개
 - 255.255.255.224(11100000) = /27 <--- IP 개수 : 2^5 - 2개
 - 255.255.248(11111000).0 = /21 <--- IP 개수 : 2^11 - 2개

[참고] 공인 IP 주소 & 사설 IP 주소

 1) 공인 IP 주소(Public IP Address)

   - 인터넷 접근이 가능한 IP 주소
   - 인터넷과 같은 공인 환경에 등록된 IP 주소

 2) 사설 IP 주소(Private IP Address, RFC 1918)

   - 인터넷 접근이 불가능한 내부 사설용 IP 주소
   - 인터넷과 같은 공인 환경에 등록되지 않는 IP 주소

   A Class  10.0.0.0 ~ 10.255.255.255

   B Class  172.16.0.0 ~ 172.31.255.255

   C Class  192.168.0.0 ~ 192.168.255.255

Ex1) 192.168.1.13 255.255.255.0

1) 무슨 클래스? C 클래스
2) 서브넷 마스크를 프리픽스 표기법으로 전환? /24
3) 네트워크 이름? 192.168.1.0
4) 서브넷 브로드케스트 주소? 192.168.1.255
5) 사용자 인터페이스에 사용 가능한 IP 주소 범위? 192.168.1.1 ~ 1.254
6) 사용자 인터페이스에 사용 가능한 IP 개수? 2^8 - 2 = 254개
7) 사설 IP/공인 IP? 사설

Ex2) 152.13.25.3 255.255.0.0

1) 무슨 클래스? B 클래스
2) 서브넷 마스크를 프리픽스 표기법으로 전환? /16
3) 네트워크 이름? 152.13.0.0
4) 서브넷 브로드케스트 주소? 152.13.255.255
5) 사용자 인터페이스에 사용 가능한 IP 주소 범위? 152.13.0.1 ~ 255.254
6) 사용자 인터페이스에 사용 가능한 IP 개수? 2^16 - 2 = 65534개
7) 사설 IP/공인 IP? 공인 IP

Ex3) 10.100.32.16 255.0.0.0

1) 무슨 클래스? A 클래스
2) 서브넷 마스크를 프리픽스 표기법으로 전환? /8
3) 네트워크 이름? 10.0.0.0
4) 서브넷 브로드케스트 주소? 10.255.255.255
5) 사용자 인터페이스에 사용 가능한 IP 주소 범위? 10.0.0.1 ~ 10.255.255.254
6) 사용자 인터페이스에 사용 가능한 IP 개수? 2^24 - 2 = 16777214개
7) 사설 IP/공인 IP? 사설

Ex4) IP 할당 클래스 결정

 - Host 200 = C 클래스
 - Host 5000  = B 클래스
 - Host 90000  = A 클래스

Ex5) 172.16.88.113  255.255.255.0

1) 무슨 클래스? B 클래스
2) 서브넷 마스크를 프리픽스 표기법으로 전환? /24
3) 네트워크 이름? 172.16.88.0
4) 서브넷 브로드케스트 주소? 172.16.88.255
5) 사용자 인터페이스에 사용 가능한 IP 주소 범위? 172.16.88.1 ~ 254
6) 사용자 인터페이스에 사용 가능한 IP 개수? 2^8 - 2 = 254개
7) 사설 IP/공인 IP? 사설

Ex6) 13.15.150.100 255.255.0.0

1) 무슨 클래스? A 클래스
2) 서브넷 마스크를 프리픽스 표기법으로 전환? /16
3) 네트워크 이름? 13.15.0.0
4) 서브넷 브로드케스트 주소? 13.15.255.255
5) 사용자 인터페이스에 사용 가능한 IP 주소 범위? 13.15.0.1 ~ 255.254
6) 사용자 인터페이스에 사용 가능한 IP 개수? 2^16 - 2 = 65534개
7) 사설 IP/공인 IP? 공인 IP 주소