22.03.11 [이론]

김스타·2022년 3월 16일

OSI 7계층

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Router가 Routing Table을 만드는 방법에는 무엇이 있는지 적어 보세요.
Satatic Route를 만드는 2가지 방법 (2가지 command)은 무었이며, 차이점은 무엇인가요?
OSPF (OPEN Shortest Path First)는 무엇입니까?

Router가 Routing Table을 만드는 방법에는 무엇이 있는지 적어 보세요.
```
   >> Router가 Routing Table을 가지고 있어야 하는 이유?
```
-> Connected (자신이 가지고 있는 interface (network)) "C"로 표기됨
-> STATIC (관리자가 직접 설정한 경로) "S"로 표기 됨
-> Dynamic (Routing protocol에 의해 자동(?)으로 만들어 지는 경로) "D, R, O"등으로 표기 됨
D (EIGRP), R (RIP), O (OSPF), I (ISIS), B(BGP)
Satatic Route를 만드는 2가지 방법 (2가지 command)은 무엇이며, 차이점은 무엇인가요?
ip route (가고자 하는 목적지 네트워크 주소) (앞에 있는 Network주소의 Subnet mask) (Next-hop(상대방)가 or 출구(자신) Interface name)

ip route 1.1.2.0 255.255.255.0 s0/0/0 (자신의 출구 interface를 사용)
-> C 1.1.2.0/24 S0/0/0
ip route 1.1.2.0 255.255.255.0 10.1.12.2 (next-hop ip사용(상대방의 IP사용)
-> S 1.1.2.0/24 [1/0] via 10.1.12.2
OSPF (OPEN Shortest Path First)는 무엇입니까?

자동으로 Router에 Routing Table을 만들어 주는 Protocol 입니다.
OSPF가 설정된 Router간에 자신의 경로를 서로 교환(소문)

Router는 Port에 IP를 설정하고, Router가 2대 이상되는 경우, STATIC 이나, 또는 Routing Protocol을 설정한다.
Switch는 Port에 VLAN이나 Trunk 설정한다.

>>> STATIC Route 162 ~ 168
>>> Dynamic Route 181 ~ 182

신뢰도(AD Admin Distance)
```
>> Router가 동일한 목적지에 대해, 다양한 방법으로 경로를 알았을 때, 선택하는 기준
Connected(0) > Static(1) > EIGRP(90) > OSPF(110) > ISIS(115) > RIP(120) > Unknown(255)
```
C 1.1.1.0/24 Fa0/0 >> AD : 0
S 1.1.1.0/24 Fa0/1 >> AD : 1
O 1.1.1.0/24 Fa0/2 >> AD : 110
동일한 경로를 여러방식으로 알게되었다면 신뢰도를 0부터 실행.
Metric

Router가 동일한 목적지에 대해, 하나의 방법(AD가 동일할 때)으로 경로를 알았을 때, 선택하는 기준
RIP : 거리(Hop Counter)
OSPF : 속도(Bandwidth) (COST)
EIGRP : 속도(Bandwidth) + 지연(Delay)

Routing Protocol 분류
IGP(Internal Gateway Protocol) vs EGP(External Gateway Protocol)
IGP >> 우리 회사 내부에서 사용하는 Routing Protocol : OSPF, EIGRP, RIP, ISIS ....
EGP >> 다른 회사 간에 사용하는 Routing Protocol : BGP
ISP (Internet Service Provider) - KT, LGU, SKB....

https://www.submarinecablemap.com/
https://

Distance Vetor vs Link State
Distance Vector : RIP >> 거리로 최적 경로를 선택, 최적 경로 전달
Link State : OSPF, ISIS >> bandwidth 최적 경로 선택, 모든 경로 전달
Classless vs Classful

Routing 정보 전달 시, Subnet 정보의 포함 유무
Classless는 Subnet이 포함됨 (EIGRP, OSPF, BGP, RIPv2 .....)
Classful은 Subnet이 포함 안됨.(RIP)
```
 router rip
 version 2
 network 1.1.1.0
```

문제1. 구성도와 같이 구성합니다. Routing은 OSPF 사용
R1
config)#interface s0/0/0
config-if)#ip add 10.1.12.1 255.255.255.0
config-if)#no shutdown

config)#interface fa0/0
config-if)#ip add 1.1.1.254 255.255.255.0
config-if)#no shutdown

config)#router ospf 1
config-router)#network 10.1.12.0 0.0.0.255 area 0
config-router)#network 1.1.1.0 0.0.0.255 area 0

확인1. PC1>ping 1.1.2.1로 통신을 확인한다.
확인2. PC1>tracert 1.1.2.1로 가는 경로를 확인한다.
확인3. R1#show ip route ospf로 1.1.2.0/24 경로를 확인 합니다.
O 1.1.2.0 [110/65] via 10.1.12.2, 00:04:35, Serial0/0/0

100Mbps = COST 1
1.54Mbps = COST 64

추가문제1. R3을 추가하고, 구성도처럼 구성하세요.
각각의 Router에 적절한 IP를 설정하고, OSPF를 구동합니다.

R3(Fa0/0) -- R1(fa0/1) 연결합니다.
R4(Fa0/1) -- R2(fa0/1) 연결합니다.

R3
interface fa0/0
ip add 10.1.13.3 255.255.255.0
no sh

interface fa0/1
ip add 10.1.23.3 255.255.255.0
no sh

router ospf 1
network 10.1.13.0 0.0.0.255 area 0
network 10.1.23.0 0.0.0.255 area 0

R3#show ip interface brief
R3#show run
R3#show ip ospf neighbor
R3#show ip route

R1
interface fa0/1
ip add 10.1.13.1 255.255.255.0
no sh

router ospf 1
network 10.1.13.0 0.0.0.255 area 0

R1#show ip interface brief
R1#show run

R2
interface fa0/1
ip add 10.1.23.2 255.255.255.0
no sh

router ospf 1
network 10.1.23.0 0.0.0.255 area 0

R2#show ip interface brief
R2#show run

모든 설정이 완료되면, 아래의 내용을 확인합니다.

확인1. PC2에서 >tracert를 해보면, R1>R3>R2로 통신이 되는 것을 확인한다.

C:>TRACERT 1.1.1.1
Tracing route to 1.1.1.1 over a maximum of 30 hops:
1 0 ms 0 ms 0 ms 1.1.2.254
2 0 ms 0 ms 0 ms 10.1.23.3
3 0 ms 0 ms 0 ms 10.1.13.1
4 10 ms 0 ms 11 ms 1.1.1.1

확인2. R1의 fa0/1 shutdown되면
PC1,PC2로 가는 경로는 s0/0/0을 사용하는 것을 확인합니다.

pc1
C:>tracert 1.1.2.1
Tracing route to 1.1.2.1 over a maximum of 30 hops:
1 0 ms 0 ms 0 ms 1.1.1.254
2 1 ms 0 ms 0 ms 10.1.12.2
3 0 ms 0 ms 0 ms 1.1.2.1

pc2
C:>TRACERT 1.1.1.1
Tracing route to 1.1.1.1 over a maximum of 30 hops:
1 0 ms 0 ms 0 ms 1.1.2.254
2 1 ms 0 ms 0 ms 10.1.12.1
3 1 ms 0 ms 1 ms 1.1.1.1

확인1. R1에서 아래의 내용을 확인한다.
R1#show ip interface brief
R1#show run | sec ospf
R1#show ip ospf neighbor
Neighbor ID Pri State Dead Time Address Interface
10.1.12.2 0 FULL/ - 00:00:31 10.1.12.2 Serial0/0/0
10.1.23.3 1 FULL/DR 00:00:32 10.1.13.3 FastEthernet0/1
Full = 잘 주고받았다는 뜻

R1#show ip route ospf
O 1.1.2.0 [110/3] via 10.1.13.3, 00:07:59, FastEthernet0/1
O 10.1.23.0 [110/2] via 10.1.13.3, 00:07:59, FastEthernet0/1

확인2. R1은 1.1.2.0/24로 가는 경로를 s0/0/0이 아닌 f0/1을 선택한 이유는 무엇인가?

Metric에 의해 선택됨.
s0/0/0 1.54M/100M = 64
F0/0 100M/100M = 1

추가문제 2. PC3 > 1.1.3.1을 SW2에 연결하고,
PC1,PC2에서 PC3로 통신이 되도록 설정을 구성합니다.
SW2과 R2간의 추가적인 Link를 구성합니다.

확인1. PC1>ping 1.1.3.1 통신 확인
R1#show ip route ospf로 1.1.3.0/24 경로가 있는지 확인합니다.

R2
interface fa1/0
ip add 1.1.3.254 255.255.255.0
no shutdown
router ospf 1
network 1.1.3.0 0.0.0.255 area 0

pc3>ip 1.1.3.1 255.255.255.0 1.1.3.254

SW2
interface range fa0/1, fa0/2
switchport mode access
switchport access vlan 10

interface range fa0/3, fa0/4
switchport mode access
switchport access vlan 20

추가문제3.
O 1.1.3.0 [110/3] via 10.1.13.3, 00:15:18, FastEthernet0/1
3.x의 패킷이 들어오면 fa0/1로 보내면됨.
목적지까지가려면 3이니까 패ㅡ트인터넷을 3칸 가면 된다.
준건 13.3이 줬고 준 시간은 15초 정도 된다.

Router(config)#ip route 1.1.3.0 255.255.255.0 10.1.12.2

설정 후, R1#sh ip route ospf로 확인하면, 1.1.3.0/24 경로가 보이지 않음
R1#sh ip route로 보면, 1.1.3.0/24가 S로 보임

Router는 AD에 의하여 1.1.3.0/24의 경로를 STATIC으로 선택함
프로토콜이 틀려서 AD를 보고 STATIC을 설정.

R1(config)#no ip route

Metric과 AD의 역할에 대해서 확인한다.

추가문제4. R3#show ip route ospf로 10.1.12.0/24 경로를 확인합니다.

2개의 경로가 모두 사용되는 것을 확인한다. (Loadsharing, Loadvalancing)
O 10.1.12.0 [110/65] via 10.1.23.2, 01:06:45, FastEthernet0/1
[110/65] via 10.1.13.1, 01:06:45, FastEthernet0/0 -> O and 10.1.12.0이 생략되어 있음.
->로드분산

Metric이 동일하면, 동일한 다수의 경로를 모두 사용한다!!

DATA통신에서의 data의 형태 | L2, L3, L4, AH, DATA |
L2 (Ethernet)
- Switch | MAC Address Table, Learning, Switch Port (VLAN, Trunk)
- MAC Address (48bit) XXXX.XXXX.XXXX(16진수) >> IANA기관에서 MAC을 분배 및 할당 2^N ==
L3 (IP)
- Router | Routing Table, Connetcted, STATIC, Dynamic(OSPF), Router Port(IP Address)
- IP Address (32bit) X.X.X.X(10진수) >> IANA (www.lana.org) 2^N == 42억 -> ip는 money
```
>> IPv4 > IPv6(128)
>> 절약!! 체계적으로 사용
```

Subneting

    >> subnet mask를 변경하여, IP를 절약하도록 해주는 기능

172.16.1.1 255.255.255.0
문제1. 위의 IP의 Network 주소는 무엇입니까?
172.16.1.0 -> Host 부분이 0으로 표기되면 Network 주소)
문제2. 위 IP의 Broadcast 주소는 무엇입니까?
172.16.1.255 -> Host부분이 1로 표기되면 Broadcast 주소
문제3. 위의 IP가 속해있는 Network에 최대한 사용가능한 Host의 수는 몇 개인가?
2^N-2 =254 (N=8) >>> 255.255.255.0(=1000 0000)

				>>> 255.255.255.128
N은 Host 부분의 자리

문제4. 하나의 Network에 Host가 126개가 필요하다면, Host 부분은 몇 자리가 필요한가?
2^N-2 >= 126 >>> 255.255.255.128

2*2*2*2*2*2*2=128-2

172.16.1.100 / 24
1. 172.16.1.0
2. 172.16.1.255

172.16.1.100/25
172.16.1.0|110 0100 /25
네트워크 주소 1. 172.16.1.0|000 0000 -> 172.16.1.0
브로드캐스트 주소 2. 172.16.1.0|111 1111 -> 172.16.1.127

125.1.128.231 /25에서
125.1.128.1|110 0111 /25
1. Network 주소
125.1.128.1000 0000
2. Boradcast 주소
125.1.128.1111 1111
3. 위 Network에서 사용가능한 IP 대역
125.1.128.1000 0001 ~ 125.1.128.1111 1110
125.1.128.129 ~ 125.1.128.254
/25 /255.255.255.128

128 64 32 16 8 4 2 1

문제4. 하나의 Network에 수용되는 Host의 수가 60개인 경우, Subnet mask는 무엇으로 하는 것이 최선입니까?

2^N-2 >= 60 (-2 => Network add와 Broadcast add를 뺀 것)

2*2*2*2*2*2=64-2=62 N=6 /26 255.255.255.1100 0000 255.255.255.192
2*2*2*2*2 = 32 - 2 =30

문제5. 172.16.100.156/26에 속해있는
172.16.100.10 | 01 1100
1. Network주소는 무엇입니까? 172.16.100.10 | 00 0000 : 172.16.100.128/26
2. Broadcast주소는 무엇입니까? 172.16.100.10 | 11 1111 : 172.16.100.191/26
3. 사용가능한 1번째 IP와 마지막 IP는 무엇입니까? 172.16.100.10 | 00 0001 : 172.16.100.129/26
~ 172.16.100.10 | 11 1110 : 172.16.100.190/26

interface fa0/0
ip add 172.16.100.190 255.255.255.192
no shut
#show ip route
C 172.16.100.128/26

193.129.239.66/29
193.129.239.0100 0010/29

193.129.239.0100 0 | 010/29
193.129.239.0100 0010/29

LAB: Subnetting
과제 1: 현재 가지고 있는 subnet은 192.168.1.0/24 대역입니다. 이것을 subnet하여, 3개의 network으로 만드세요,
(마지막 network은 다른 용도로 사용하겠습니다.) (각 network에서 사용하는 host는 대략 60명 입니다)
과제 2 : 각 network의 처음 주소는 PC에 할당하고, 각 network의 마지막 주소는 GW(Router)에 할당해 주세요
과제 3 : PC1, PC2, PC3간의 통신을 확인 하세요 !!!! 라우터에서 Routing Table을 확인 하세요

192.168.1.0/26
192.168.1.00 | 00 0000 > 192.168.1.0/26 (192.168.1.1 ~ 192.168.1.63) 255.255.255.192
192.168.1.01 | 00 0000 > 192.168.1.64/26 (192.168.1.65 ~ 192.168.1.126) 255.255.255.192
192.168.1.10 | 00 0000 > 192.168.1.128/26 (192.168.129 ~ 192.168.1.190) 255.255.255.192
192.168.1.11 | 00 0000 > 192.168.1.192/26 (192.168.1.193 ~ 192.168.1.254) 255.255.255.192

과제 4 현재 가지고 있는 subnet은 172.16.1.0/24 대역입니다. 이것을 subnet하여, 8개의 network으로 만드세요,
(처음 3개의 network만 일단 사용하겠습니다) (각 network에서 사용하는 host는 대략 30명 입니다)
과제5 각 network의 처음 주소는 PC에 할당하고, 각 network의 마지막 주소는 GW(Router)에 할당해 주세요

172.16.1.0/27
172.16.1.000 | 0 0000 > 172.16.1.0/27 (172.16.1.1 ~ 172.16.1.30) / 255.255.255.224
172.16.1.001 | 0 0000 > 172.16.1.32/27 (172.16.1.33 ~ 172.16.1.62)
172.16.1.011 | 0 0000 > 172.16.1.96/27 (172.16.1.97 ~ 172.16.1.126)
172.16.1.111 | 0 0000 > 172.16.1.224/27 (172.16.1.225 ~ 172.16.1.253)
172.16.1.100 | 0 0000 > 172.16.1.128/27 (172.16.1.129 ~ 172.16.1.158)
172.16.1.110 | 0 0000 > 172.16.1.192/27 (172.16.1.193 ~ 172.16.1.222)
172.16.1.101 | 0 0000 > 172.16.1.160/27 (172.16.1.161 ~ 172.16.1.190)
172.16.1.010 | 0 0000 > 172.16.1.62/27 (172.16.1.63 ~ 172.16.1.1.92)

1개의 Network으로 8개의 Network을 만들어야 합니다.
Host 부분에서 3자리를 가지고 와야 합니다. (2N) N=3

 172.16.1. 000 | 0 0000  /27   172.16.1.0/27      (172.16.1.1~172.16.1.30)        /255.255.255.224
 172.16.1. 001 | 0 0000  /27   172.16.1.32/27    (172.16.1.33 ~ 172.16.1.62)     /255.255.255.224
 172.16.1. 010 | 0 0000  /27   172.16.1.64/27    (172.16.1.65 ~ 172.16.1.94)     /255.255.255.224
 172.16.1. 011 | 0 0000  /27   172.16.1.96/27    (172.16.1.97 ~ 172.16.1.126)    /255.255.255.224
 172.16.1. 100 | 0 0000  /27   172.16.1.128/27   (172.16.1.129 ~ 172.16.1.158)  /255.255.255.224
 172.16.1. 101 | 0 0000  /27   172.16.1.160/27   (172.16.1.161 ~ 172.16.1.190)  /255.255.255.224
 172.16.1. 110 | 0 0000  /27   172.16.1.192/27   (172.16.1.193 ~ 172.16.1.222)  /255.255.255.224
 172.16.1. 111 | 0 0000  /27   172.16.1.224/27   (172.16.1.225 ~ 172.16.1.254)  /255.255.255.224

과제6 과제6 R1,R2를 Serial 0/0/0, S0/0/1 으로 연결해주세요.현재 가지고 있는 subnet은 10.1.12.0/24 대역입니다.
이것을 subnet하여, R1,R2의 Serial에 가장 적절하 Subnet을 설정 하세요.

Serial 구간의 경우, 단지 IP가 2개만 필요합니다. 그래서 /30으로 하는 것이 적절합니다.
2^N-2 = 2(N=2)

10.1.12. 0000 00 | 00 /30 10.1.12.0 (10.1.12.1 ~ 10.1.12.2) 255.255.255.252
10.1.12. 0000 01 | 00 /30 10.1.12.4 (10.1.12.5 ~ 10.1.12.6) 255.255.255.252
10.1.12. 0000 10 | 00 /30 10.1.12.8 (10.1.12.9 ~ 10.1.12.10) 255.255.255.252
10.1.12. 0000 11 | 00 /30 10.1.12.12 (10.1.12.13 ~ 10.1.12.14) 255.255.255.252
10.1.12. 0000 00 | 00 /30 10.1.12.16 (10.1.12.17 ~ 10.1.12.18) 255.255.255.252
10.1.12. 0000 01 | 00 /30 10.1.12.20 (10.1.12.21 ~ 10.1.12.22) 255.255.255.252
10.1.12. 0000 10 | 00 /30 10.1.12.24 (10.1.12.25 ~ 10.1.12.26) 255.255.255.252

10.1.12. 0000 11 | 00 /30 10.1.12.252 (10.1.12.253 ~ 10.1.12.254) 255.255.255.252

R2
interface fa0/0
ip add 172.16.1.30 255.255.255.224
int fa0/1
ip add 172.16.1.62 255.255.255.224
int fa1/0
ip add 172.16.1.94 255.255.255.224

interface s0/0/0
ip add 10.1.12.2 255.255.255.252
int s0/0/1
ip add 10.1.12.6 255.255.255.252

과제7 모든 host간에 통신이 되도록 routing을 설정 하세요.

Router(config)#route ospf 1
Router(config-router)#network 172.16.1.0 0.0.0.31 area 0
Router(config-router)#network 172.16.1.32 0.0.0.31 area 0
Router(config-router)#network 172.16.1.64 0.0.0.31 area 0
Router(config-router)#network 10.1.12.0 0.0.0.3 area 0
Router(config-router)#network 10.1.12.4 0.0.0.3 area 0

Router1#sh ip route ospf
172.16.0.0/27 is subnetted, 3 subnets
O 172.16.1.0 [110/65] via 10.1.12.2, 00:23:08, Serial0/0/0
O 172.16.1.32 [110/65] via 10.1.12.2, 00:23:08, Serial0/0/0
O 172.16.1.64 [110/65] via 10.1.12.2, 00:23:08, Serial0/0/0

Route2r#sh ip route ospf
192.168.1.0/26 is subnetted, 3 subnets
O 192.168.1.0 [110/65] via 10.1.12.1, 00:00:49, Serial0/0/0
O 192.168.1.64 [110/65] via 10.1.12.1, 00:00:49, Serial0/0/0
O 192.168.1.128 [110/65] via 10.1.12.1, 00:00:49, Serial0/0/0

확인1. R1#sh ip ospf neighbor 2개의 neighbor를 확인한다.
Router1#sh ip ospf neighbor
Neighbor ID Pri State Dead Time Address Interface
192.168.1.190 0 FULL/ - 00:00:34 10.1.12.5 Serial0/0/1
192.168.1.190 0 FULL/ - 00:00:32 10.1.12.1 Serial0/0/0

확인2. R1#sh ip route ospf로 R2의 3개의 neighbor를 확인한다.

172.16.0.0/27 is subnetted, 3 subnets
O 172.16.1.0 [110/65] via 10.1.12.2, 00:23:08, Serial0/0/0
O 172.16.1.32 [110/65] via 10.1.12.2, 00:23:08, Serial0/0/0
O 172.16.1.64 [110/65] via 10.1.12.2, 00:23:08, Serial0/0/0

확인3. PC1 > ping 172.16.1.1.
확인4. PC1 > ping 172.16.1.33
확인5. PC1 > ping 172.16.1.65

확인6. PC4 > ping 192.168.1.1
확인7. PC4 > ping 192.168.1.65
확인8. PC4 > ping 192.168.1.129

김스타

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