IPv4 Address (Internet Protocol Address)
### IPv4 Address (Internet Protocol Address)
-Layer 3에서 사용되는 Protocol
-자신이 포함되지 않은 외부 네트워크로 통신시 사용되는 32bit 주소
-IP Address는 5개의 Class로 구성
-SubnetMask를 사용하여 네트워크를 구분
-Subneting , VLSM을 사용하여 하나의 네트워크를 분할하여 사용가능
-VLSM을 사용하여 다수의 네트워크를 하나의 네트워크로 통합하여 관리
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# 진수 변환
-00000000.00000000.00000000.00000000 = 0.0.0.0
~
-11111111.11111111.11111111.11111111 = 255.255.255.255 = 4294967296
-172 = 10101100
-200 = 10101000
-100 = 01100100
-0 = 00000000
-255 = 11111111
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## IP Class
-IP는 네트워크의 용도나 크기에 따라서 5개의 Class로 구성되어 있다.
# A class
-범위 : 0 ~ 127 (0.0.0.0 ~ 127.255.255.255)
[0 , 127은 다른 용도로 예약되어있기때문에 사용할수 없다. 사용범위는 1 ~ 126]
-공통비트 : 0 0000000 ~ 0 1111111
-S/M : 255.0.0.0 = Host 2^24 = 16777216
# B class
-범위 : 128 ~ 191 (128.0.0.0 ~ 191.255.255.255)
-공통비트 : 10 000000 ~ 10 111111
-S/M : 255.255.0.0 = Host 2^16 = 65536
# C class
-범위 : 192 ~ 223 (192.0.0.0 ~ 223.255.255.255)
-공통비트 : 110 00000 ~ 110 11111
-S/M : 255.255.255.0 = Host 2^8 = 256
------------------------------------------------ Unicast Address
# D class
-범위 : 224 ~ 239 (224.0.0.0 ~ 239.255.255.255)
-공통비트 : 1110 0000 ~ 1110 1111
------------------------------------------------ Multicast Address
# E class
-범위 : 240 ~ 255 (240.0.0.0 ~ 255.255.255.255)
-공통비트 : 1111 0000 ~ 1111 1111
------------------------------------------------ 할당되지 않은 주소 (예비용 주소)
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## SubnetMask
-IP address에대한 Network 부분과 Host부분을 구분하는 역할
-32bit로 구성되며 1과 0의 연속적인 형식만 가능
.1 = Network (공통비트)
.0 = Host (비 공통비트)
-11111111.00000000.00000000.00000000 = 255.0.0.0
-11111111.11111111.00000000.00000000 = 255.255.0.0
-11111111.11111111.11111111.00000000 = 255.255.255.0
-192.168.1 .0 255.255.255 .0 = 서로 다른 네트워크 대역의 주소
-192.168.8 .0 255.255.255 .0 = 서로 다른 네트워크 대역의 주소
-172.16 .21.0 255.255 .0.0 = 동일 네트워크의 서로 다른 IP 주소
-172.16 .42.0 255.255 .0.0 = 동일 네트워크의 서로 다른 IP 주소
-112 .156.41.0 255 .0.0.0 = 동일 네트워크의 서로 다른 IP 주소
-112 .21.144.0 255 .0.0.0 = 동일 네트워크의 서로 다른 IP 주소
-192.168.1.0 255.255.255.0 = 192.168.1.0 ~ 192.168.1.255 = Host 256
-192.168.1.0/24 = 192.168.1.0 ~ 192.168.1.255 = Host 256
-172.16.0.0 255.255.0.0 = 172.16.0.0 ~ 172.16.255.255 = Host 65536
-172.16.0.0/16 = 172.16.0.0 ~ 172.16.255.255 = Host 65536
-10.0.0.0 255.0.0.0 = 10.0.0.0 ~ 10.255.255.255 = 16777216
-10.0.0.0/8 = 10.0.0.0 ~ 10.255.255.255 = 16777216
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## Network-ID , Broadcast address (사용 가능 주소)
-하나의 네트워크에는 다수의 IP주소가 포함되어있지만 모든 주소를 사용할수 없다.
실제 사용 가능한 주소는 2^n - 2 = x (x값이 사용 가능한 주소)
-Host부분이 모두 0으로 처리된 주소는 사용할수 없다. : Network-ID
-Host부분이 모두 1로 처리된 주소는 사용할수 없다. : Broadcast IP address
-192.168.1.0/24
.주소 범위 : 192.168.1.0 ~ 192.168.1.255
.Network-ID : 192.168.1.00000000 = 192.168.1.0
.Broadcast 주소 : 192.168.1.11111111 = 192.168.1.255
.사용 가능 주소 : 192.168.1.1 ~ 192.168.1.254
-172.16.0.0/16
.주소 범위 : 172.16.0.0 ~ 172.16.255.255
.Network-ID : 172.16.00000000.00000000 = 172.16.0.0
.Broadcast 주소 : 172.16.11111111.11111111 = 172.16.255.255
.사용 가능 주소 : 172.16.0.1 ~ 172.16.255.254
-10.0.0.0/8
.주소 범위 : 10.0.0.0 ~ 10.255.255.255
.Network-ID : 10.0.0.0
.Broadcast 주소 : 10.255.255.255
.사용 가능 주소 : 10.0.0.1 ~ 10.255.255.254
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## 사설 IP 주소 , 공인 IP 주소
-ISP와 같은 공중망은 공인 주소를 사용하여 네트워크를 구성하며
사설망은 사설 주소를 사용하여 네트워크를 구성한다.
-ISP에서는 SourceIP address가 사설 대역인 모든 트래픽을 차단한다.
[NAT기능에 의해 사설 주소가 공인 주소로 변환되기때문에 통신이 가능하다.]
# 사설 주소의 범위
-A class : 10.X.X.X (10.0.0.0 ~ 10.255.255.255)
-B class : 172.16.0.0 ~ 172.31.255.255
-C class : 192.168.X.X (192.168.0.0 ~ 192.168.255.255)
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## Subnetting
EX1) 192.168.1.0/24 네트워크를 사용하여 모든 구간에 IP주소를 할당하시오
192.168.1.96/27 192.168.1.128/27
Host 2 Host 2
R1----------------------------R2----------------------------R3
| | |
Host 30 Host 30 Host 30
192.168.1.0/27 192.168.1.32/27 192.168.1.64/27
-Network : 5 , Host 30
-2^n-2 = 30 : n = 5
-192.168.1.000 00000 = 192.168.1.0/27 (192.168.1.0 ~ 192.168.1.31)
-192.168.1.001 00000 = 192.168.1.32/27 (192.168.1.32 ~ 192.168.1.63)
-192.168.1.010 00000 = 192.168.1.64/27 (192.168.1.64 ~ 192.168.1.95)
-192.168.1.011 00000 = 192.168.1.96/27 (192.168.1.96 ~ 192.168.1.127)
-192.168.1.100 00000 = 192.168.1.128/27 (192.168.1.128 ~ 192.168.1.159)
-192.168.1.101 00000 = 192.168.1.160/27 (192.168.1.160 ~ 192.168.1.191)
-192.168.1.110 00000 = 192.168.1.192/27 (192.168.1.192 ~ 192.168.1.223)
-192.168.1.111 00000 = 192.168.1.224/27 (192.168.1.224 ~ 192.168.1.255)
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## VLSM [Variable Length subnetMask]
-하나의 네트워크를 효율적으로 사용하기위해서 여러단위의 네트워크로 분할하여 사용하는 기능
EX1) 192.168.1.0/24 네트워크를 사용하여 모든 구간에 IP주소를 할당하시오
192.168.1.96/30 192.168.1.100/30
Host 2 Host 2
R1----------------------------R2----------------------------R3
| | |
Host 30 Host 30 Host 30
192.168.1.0/27 192.168.1.32/27 192.168.1.64/27
-Network : 5 , Host 30
-2^n-2 = 30 : n = 5
-192.168.1.000 00000 = 192.168.1.0/27 (192.168.1.0 ~ 192.168.1.31)
-192.168.1.001 00000 = 192.168.1.32/27 (192.168.1.32 ~ 192.168.1.63)
-192.168.1.010 00000 = 192.168.1.64/27 (192.168.1.64 ~ 192.168.1.95)
-192.168.1.011 00000 = 192.168.1.96/27 (192.168.1.96 ~ 192.168.1.127)
-192.168.1.100 00000 = 192.168.1.128/27 (192.168.1.128 ~ 192.168.1.159)
-192.168.1.101 00000 = 192.168.1.160/27 (192.168.1.160 ~ 192.168.1.191)
-192.168.1.110 00000 = 192.168.1.192/27 (192.168.1.192 ~ 192.168.1.223)
-192.168.1.111 00000 = 192.168.1.224/27 (192.168.1.224 ~ 192.168.1.255)
-Host 2 = 2^n-2 = 2 : n = 2
-192.168.1.011 000 00 = 192.168.1.96/30 (192.168.1.96 ~ 192.168.1.99)
-192.168.1.011 001 00 = 192.168.1.100/30 (192.168.1.100 ~ 192.168.1.103)
-192.168.1.011 010 00 = 192.168.1.104/30 (192.168.1.104~ 192.168.1.107)
-192.168.1.011 011 00 = 192.168.1.108/30 (192.168.1.108~ 192.168.1.111)
-192.168.1.011 100 00 = 192.168.1.112/30 (192.168.1.112 ~ 192.168.1.115)
-192.168.1.011 101 00 = 192.168.1.116/30 (192.168.1.116 ~ 192.168.1.119)
-192.168.1.011 110 00 = 192.168.1.120/30 (192.168.1.120 ~ 192.168.1.123)
-192.168.1.011 111 00 = 192.168.1.124/30 (192.168.1.124 ~ 192.168.1.127)
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### IP address Summary
-IP 주소의 낭비를 최소화 하기위해서 Subnetting , VLSM을 사용하여
하나의 네트워크를 작은 단위의 네트워크로 분할하여 사용
-Router는 모든 네트워크 정보를 Routing Table에 네트워크 단위로 등록하기때문에
Subnetting , VLSM을 사용하여 나뉘어진 모든 네트워크 정보를 등록하기때문에
Memory사용량이 증가하며 Routing Table을 참조하는 Delay도 증가한다.
-Subnetting , VLSM을 사용하여 나뉘어진 네트워크를 하나의 네트워크로 통합하여 관리하는 기능 주소요약이라고 한다.
EX1) R1은 자신의 Local 네트워크인 172.168.0.0/24 ~ 172.168.3.0/24 네트워크 정보를
하나의 네트워크 정보로 요약을 실시하려고 한다.
172.168.0.0/24
~
172.168.7.0/24 S0 S1
R1----------------------R2----------------------R3
-172.168.0.0/22 Serial 0
-10101100.10101000.000000 00.00000000
-10101100.10101000.000000 01.00000000
-10101100.10101000.000000 10.00000000
-10101100.10101000.000000 11.11111111
------------------------------------
-11111111.11111111.111111 00.00000000 = 172.168.0.0 255.255.252.0 = 172.168.0.0/22
-172.168.000000 00.00000000
-172.168.000000 01.00000000
-172.168.000000 10.00000000
-172.168.000000 11.00000000
--------------------------
-255.255.111111 00.00000000 = 172.168.0.0 255.255.252.0 = 172.168.0.0/22
EX2) R1은 자신의 Local 네트워크인 172.168.0.0/24 ~ 172.168.7.0/24 네트워크 정보를
하나의 네트워크 정보로 요약을 실시하려고 한다.
172.168.0.0/24
~
172.168.3.0/24 S0 S1
R1----------------------R2----------------------R3
-172.168.00000 000.00000000
-172.168.00000 001.00000000
-172.168.00000 010.00000000
-172.168.00000 011.00000000
-172.168.00000 100.00000000
-172.168.00000 101.00000000
-172.168.00000 110.00000000
-172.168.00000 111.11111111
--------------------------
-255.255.11111 000.00000000 = 172.168.0.0 255.255.248.0 = 172.168.0.0/21
EX3) R1은 자신의 Local 네트워크인 172.168.4.0/24 ~ 172.168.7.0/24 네트워크 정보를
하나의 네트워크 정보로 요약을 실시하려고 한다.
-172.168.000001 00
-172.168.000001 01
-172.168.000001 10
-172.168.000001 11
-----------------
-255.255.111111 00 = 172.168.4.0 255.255.252.0
EX4) R1은 자신의 Local 네트워크인 172.168.8.0/24 ~ 172.168.15.0/24 네트워크 정보를
하나의 네트워크 정보로 요약을 실시하려고 한다.
-172.168.00001 000
-172.168.00001 001
-172.168.00001 010
-172.168.00001 011
-172.168.00001 100
-172.168.00001 101
-172.168.00001 110
-172.168.00001 111
----------------
-255.255.11111 000 = 172.168.8.0 255.255.248.0 = 172.168.8.0/21
EX5) R1은 자신의 Local 네트워크인 172.168.0.0/24 ~ 172.168.10.0/24 네트워크 정보를
하나의 네트워크 정보로 요약을 실시하려고 한다.
-172.168.0000 0000
-172.168.0000 0001
-172.168.0000 0010
-172.168.0000 0011
-172.168.0000 0100
-172.168.0000 0101
-172.168.0000 0110
-172.168.0000 0111
-172.168.0000 1000
-172.168.0000 1001
-172.168.0000 1010
~
-172.168.0000 1111
-----------------
-255.255.1111 0000 = 172.168.0.0 255.255.240.0