라우팅 이론, 서브넷팅, LAN (09/11)

● LAN 내에서 정보 송신하는 방식

1. 유니캐스트 (Unicast)
   • 특정 하나의 장비에만 데이터를 송신하는 방식입니다.
   • 예: 한 사람에게만 메시지를 보내는 것처럼, 특정 대상에게만 데이터가 전달됩니다.
2. 브로드캐스트 (Broadcast)
   • 네트워크 내의 모든 장비에 데이터를 송신하는 방식입니다.
   • 예: 한 사람에게 메시지를 보내는 것이 아니라, 모든 사람에게 동시에 메시지를 보내는 것처럼 동작합니다.
3. 멀티캐스트 (Multicast)
   • 특정한 다수의 장비에게 데이터를 송신하는 방식입니다.
   • 예: 몇몇 사람에게만 메시지를 보내는 것처럼, 필요한 사람들만 데이터를 수신합니다.

※ CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection) 방식은 이더넷에서 브로드캐스트 기반으로 작동합니다. 이를 통해 충돌을 피하고 효율적인 네트워크 관리가 가능합니다.

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● 라우터 모드와 네트워크 설정

라우터는 서로 다른 네트워크를 연결하는 중요한 장비입니다. 라우터의 설정 모드를 이해하는 것이 중요하며, 기본적으로 User Mode와 Privileged Mode로 나눠집니다.

※ 라우터 모드

1. User Mode
   • 라우터에서 기본적으로 접속한 상태입니다. 일반 사용자도 볼 수 있는 상태여서, 사용할 수 있는 명령어는 제한적입니다.
   • 예: Router>
2. Privileged Mode
   • 라우터의 모든 설정을 변경할 수 있는 모드로, enable 명령어로 진입합니다. 이 모드에서는 더 많은 설정을 할 수 있습니다.
   • 예:
     Router>enable
     Router#configure terminal

※ 네트워크 설정

1. 인터페이스 설정: 해당 인터페이스로 이동하여 설정을 시작합니다.
   • 예: Router(config)#interface fastethernet 0/0
2. IP 주소 할당: 해당 인터페이스에 IP 주소를 할당합니다.
   • 예: Router(config-if)#ip address 192.168.10.254 255.255.255.0
3. 인터페이스 활성화: 기본적으로 비활성화되어 있으므로, 활성화 명령어를 입력합니다.
   • 예: Router(config-if)#no shutdown
4. 설정 완료 후, 상태 확인:
   • 예: Router#sh ip int br

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● 라우팅: 정적 라우팅 vs 동적 라우팅

라우팅은 네트워크 트래픽이 올바른 경로로 전달되도록 하는 중요한 과정입니다. 정적 라우팅과 동적 라우팅 두 가지 방식이 있습니다.

※ 정적 라우팅

정적 라우팅은 경로를 수동으로 설정하는 방식입니다. 특정 목적지로 가는 경로를 수동으로 설정할 수 있으며, 디폴트 라우팅도 이에 해당합니다. 디폴트 라우팅은 특정 목적지를 정하지 않고, 모든 트래픽을 지정된 경로로 보내는 방식입니다.

예시:
(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 next-hop address

디폴트 라우팅은 주로 Stub 네트워크에서 사용되며, 하나의 경로만 존재하는 경우에 유용합니다. 여러 경로가 있는 상황에서는 한쪽 방향만 디폴트로 설정하고, 나머지는 정적 라우팅으로 설정해야 합니다.

※ 동적 라우팅

동적 라우팅은 라우터가 자동으로 최적의 경로를 찾아내는 방식입니다. 이 방식은 라우터 간에 경로 정보를 교환하며, 경로에 문제가 생기면 자동으로 새로운 경로를 찾습니다.

• RIP, EIGRP, OSPF와 같은 프로토콜이 동적 라우팅을 사용합니다.
• Administrative Distance(AD) 값에 따라 라우팅 정보를 신뢰도를 평가하여 경로를 선택합니다.

※ 동적 라우팅 용어

• 라우팅 테이블에 여러 경로가 있을 때, 최적 경로만을 선택하여 테이블에 올리고, 나머지 경로들은 데이터베이스에 저장됩니다. 만약 최적 경로에 오류가 발생하면, 데이터베이스에 저장된 다른 경로가 최적 경로로 올라옵니다.

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● RIP (Routing Information Protocol)

**RIP (Routing Information Protocol)**은 가장 오래된 동적 라우팅 프로토콜 중 하나로, 소규모 네트워크에서 사용됩니다. RIP는 **Hop Count(정거장 수)**를 기준으로 최단 경로를 선택합니다. 그러나 RIP는 링크 속도를 반영하지 않기 때문에, 경로의 성능에 따른 효율적인 경로 선택이 어려운 단점이 있습니다.

※ RIP 버전 1과 2

• RIPv1
  • 서브넷 마스크 정보를 전송하지 않아서 클래스풀 라우팅을 사용합니다. 이는 서브넷팅을 하지 않은 경우에 해당합니다.
  • RIP는 브로드캐스트 방식으로 정보를 전송하기 때문에, RIP를 사용하지 않는 장비에도 불필요한 부하를 줄 수 있습니다.
• RIPv2
  • 클래스리스(Classless) 라우팅을 지원하며, 서브넷 마스크 정보도 포함됩니다.
  • RIPv1과 설정은 동일하지만, 버전 2를 명시해야 하며, 서브넷팅을 지원하는 환경에서 사용됩니다.

RIP는 최대 **15개의 홉(hop count)**까지 지원하며, 16홉 이상은 도달 불가능한 경로로 간주합니다. 이로 인해 대규모 네트워크에서는 RIP의 한계가 존재합니다.

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● 서브넷팅(Subnetting) 이란?

서브넷팅은 하나의 네트워크를 더 작은 서브넷으로 나누는 과정입니다. 이를 통해 IP 주소를 효율적으로 관리하고, 네트워크를 더 세밀하게 제어할 수 있습니다.

ex) 서브넷팅 예시

1. 211.175.185.0/24 네트워크를 4개의 서브넷으로 분할:
   • 서브넷 마스크: 255.255.255.192
   • 서브넷1: 네트워크 주소: 211.175.185.0, 브로드캐스트 주소: 211.175.185.63, 사용 가능한 주소: 211.175.185.1 ~ 211.175.185.62
   • 서브넷2: 네트워크 주소: 211.175.185.64, 브로드캐스트 주소: 211.175.185.127, 사용 가능한 주소: 211.175.185.65 ~ 211.175.185.126
   • 서브넷3: 네트워크 주소: 211.175.185.128, 브로드캐스트 주소: 211.175.185.191, 사용 가능한 주소: 211.175.185.129 ~ 211.175.185.190
   • 서브넷4: 네트워크 주소: 211.175.185.192, 브로드캐스트 주소: 211.175.185.255, 사용 가능한 주소: 211.175.185.193 ~ 211.175.185.254
2. 211.100.10.0/24 네트워크를 4개의 서브넷으로 나누기:
   • 서브넷 마스크: 255.255.255.192
   • 서브넷1: 네트워크 주소: 211.100.10.0, 사용 가능한 주소: 211.100.10.1 ~ 211.100.10.62
   • 서브넷2: 네트워크 주소: 211.100.10.64, 사용 가능한 주소: 211.100.10.65 ~ 211.100.10.126
3. 195.168.12.0/24 네트워크를 8개의 서브넷으로 나누기:
   • 서브넷 마스크: 255.255.255.224
   • 서브넷1: 네트워크 주소: 195.168.12.0, 사용 가능한 주소: 195.168.12.1 ~ 195.168.12.30
   • 서브넷2: 네트워크 주소: 195.168.12.32, 사용 가능한 주소: 195.168.12.33 ~ 195.168.12.62