Transcript ICND 기초 교육

IP 주소와 서브넷
1
Network ?
LAN
DSU/CSU
본사
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DSU/CSU
WAN
지사
2
Using Routers to Provide Remote Access
Modem or ISDN TA
Telecommuter
Mobile User
Branch Office
Main Office
Internet
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3
Packet Switching 기술
 패킷 교환 기술이란 큰 데이터를 패킷(Packet)이라는 단위로 작게 나누어 분할하여 송수신하는 방법
 패킷의 단어는 ‘소포’라는 뜻으로 데이터를 마치 소포처럼 포장하여 상대방과 주고 받는다는 의미
 소포에는 자신의 주소와 목적지 주소를 적어 우체국에 보내듯이 컴퓨터 통신의 경우도 이와 마찬가지로 1개의
패킷에 자신의 주소와 목적지의 주소를 표시하여 통신회선에 보낸다.
 각 패킷에 자신의 주소와 목적지의 주소가 있으므로, 하나의 회선을 여러 사용자가 공유해도 각각이 데이터를
보낼 장소와 통신할 상대를 확실히 알고 있으므로 통신의 상대방을 식별할 수 있다.
 큰 데이터를 몇 개의 패킷으로 나누면, 그렇게 나누어진 작은 데이터가 원래 데이터의 어디에 위치하는지를 나
타내는 번호를 포함시킴으로써 받는 쪽은 그 번호를 바탕으로 작게 나누어진 데이터를 원래 모양으로 조립해 낼 수
있는 것이다.
 자신의 주소와 목적지의 주소 및 데이터의 번호를 써넣는 부분을 ‘헤더’라고 한다.
하나의 큰
복원 된 데
데이타
이타
짐표(헤더)를
붙여서 보낸다
송신쪽
잘게 나누어 분할
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패킷
헤더를 가지고 원래의
모양으로 다시 복원
수신쪽
4
Protocol 개요
 네트워크에서의 프로토콜은 서로 다른 언어를 사용하는 사람끼리의 의견 조정을 위한 회
의에서 서로의 의견을 충분히 교환할 수 있는 대화의 방식과 같은 것.
 네트워크에서의 통신 프로토콜은 네트워크의 데이터 흐름에 영향을 주는 중요한 요소로
서 통신이 이루어지는 두 컴퓨터는 반드시 동일한 프로토콜을 사용.
 네트워크에서의 실제 수행은 여러 기능이 필요한데, 이러한 기능에 대한 정확한 규칙을
정한 프로토콜을 총칭하여 프로토콜 스택(Stack) 또는 프로토콜 슈트(Suites)라고 한다.
 프로토콜 슈트의 대표적인 예가 TCP/IP 로써 인터넷이나 대규모 네트워크에 사용되며 다
른 보기로는 Novell의 Netware 네트워크에 사용되는 IPX/SPX 를 들 수 있다.
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OSI 7 Layer & TCP/IP
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Data 흐름의 처리 과정 # 1
Sending data from an application in End-system A to an application in End-system B.
End-system A
End-system B
Transport
Forwarding
Origination
Terminating
 Stage 1- Encapsulation
 Stage 2- Transmission
 Stage 3- Forwarding/Filtering
 Stage 4- Decapsulation
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7
Data 흐름의 처리 과정 #2
00-00-0C-0A-BC-A3
211.255.59.2
1028
Web
00-00-08-0B-A2-B3
168.249.155.2
80
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OSI 7 Layer Model 개요
• OSI(Open System Interconnection)
- ‘개방형 시스템간 상호 연결(접속)’ 표준
•OSI 표준의 목적은 어떤 업체에 종속되지 않고, 서로
다른 제조업체에서 만든 장비라 할지라도 서로간의 표준
적인 연결이 가능하도록 하는 틀을 제공하는 것.
•계층화된 모델은 아래와 같으며 몇 가지 장점을 가진다.
- 시스템간 통신과 관련된 상호작용을 세분해 분리해
놓았기 때문에 이해하기 쉽다.
- 상하 Layer간의 표준 interface를 정의하여 이 표준
을 따를 경우 업체에서 만든 어떤 시스템이라도 상호 호
환이 가능하다.
- 각 Layer의 성능 향상 및 개선이 쉽고, 이러한 특성
때문에 기술혁신을 가속화할 수 있다.
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9
OSI 7 Layer Model 개요
애플리케이션
(상위)
계층들
Application
Presentation
Session
Transport Layer
Network Layer
데이터 흐름
계층들
Data Link
Physical
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10
OSI 7 Layer Model 개요
EXAMPLES
Application
Presentation
Session
사용자 인터페이스
Telnet
HTTP
• 데이터 표현 방법
• 암호화 같은 특별한 처리
ASCII
EBCDIC
JPEG
다른 어플리케이션 간
데이터 분리, 유지
운영체제/
애프리케이션 접근
스케줄링
Transport Layer
Network Layer
Data Link
Physical
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OSI 7 Layer Model 개요
Application
Presentation
EXAMPLES
Session
Transport
• 신뢰성 있는 혹은 신뢰성 없는 전달
• 에러 수정 후 재 전송
TCP
UDP
SPX
Network
라우터가 경로 결정에 사용할 논리적
어드레싱 제공
IP
IPX
Data Link
• 비트를 바이트로, 바이트를 프레임으로 결합
• MAC address를 사용하여 매체에 접근
• 수정 없는 에러 검출
802.3 / 802.2
HDLC
Physical
• 장비들 사이에서의 비트 이동
• 전압, 전선 속도, 핀 아웃 케이블 명시
EIA/TIA-232
V.35
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Encapsulating Data
Application
Presentation
Session
Upper Layer Data
TCP Header
Transport
Upper Layer Data
IP Header
Data
LLC Header
Data
FCS
MAC Header
Data
FCS
0101110101001000010
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PDU
Segment
Network
Packet
Data Link
Frame
Physical
Bits
13
De-encapsulating Data
Application
Presentation
Session
Upper Layer Data
Transport
Upper Layer Data
Network
TCP+ Upper Layer Data
IP + TCP + Upper Layer Data
Data Link
LLC Hdr + IP + TCP + Upper Layer Data
Physical
0101110101001000010
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TCP Segment Format
Bit 0
Bit 15 Bit 16
Bit 31
Destination port (16)
Source port (16)
Sequence number (32)
Acknowledgement number (32)
Header
length (4)
Reserved (6) Code bits (6)
Checksum (16)
20
Bytes
Window (16)
Urgent (16)
Options (0 or 32 if any)
Data (varies)
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TCP 세그먼트 포맷
• 발신지 포트(s o u rc e po rt ) 데이터를 전송하는 호스트의 포트번호이다.
• 수신지 포트(d e s t inat io n po rt ) 수신지 호스트 상에서 요청된 어플리케이션의
포트 번호이다.
• 시퀀스 번호(s e q ue nc e numbe r) 데이터를 순서대로 다시 조립하거나, 누락 혹은
손상된 데이터를 재전송하는 순서배열 과정을 위한 번호이다.
• 확인 응답 번호(a c know le d g e me nt numbe r) 다음에 올 TCP 옥텟(oc tet)을
정의한다.
• HLEN 헤더의 길이를 나타내며, 이는 헤더의 32 비트 워드의 수를 정의한다.
• 예비 필드(Re s e rve d ) 항상 0으로 설정한다.
• 코드 비트(Co d e b its ) 세션을 설정하고 종료하는 등의 제어기능을 한다.
• 윈도우(Windo w ) 송신자가 수용하는 윈도우 크기이며, 옥텟(oc tet)이다.
• 체크섬(Che c ks um) CRC이다. TCP는 하위 레이어를 신뢰하지 않고 모든 것을
점검한다.
• CRC(Cyc lic Re d und unc y Che c k) 헤더와 데이터 필드들을 점검한다.
• 긴급 포인터(Urg e nt po inte r) 긴급 데이터의 끝을 가리킨다.
• 옵션(Opt io n) 최대 TCP 세그먼트 크기를 0 혹은 32 비트로 설정한다.
• 데이터(Data ) 트랜스포트 레이어에서 TCP 프로토콜로 전달되는데 이것은 상위
레이어 헤더를 포함
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Port Numbers
Application
Layer
Transport
Layer
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F
T
P
T
E
L
N
E
T
S
M
T
P
D
N
S
T
F
T
P
S
N
M
P
R
I
P
21
23
25
53
69
161
520
TCP
Port
Numbers
UDP
17
TCP Port Numbers
Source
Port
Dest.
Port
…
Telnet Z
Host Z
Host A
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SP
DP
1028
23
…
Dest. port = 23.
Send packet to my
Telnet
application.
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TCP Three Way Handshake/Open
Connection
Host A
1
Host B
Send SYN
(seq=100 ctl=SYN)
SYN received
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TCP Three Way Handshake/Open
Connection
Host A
1
Host B
Send SYN
(seq=100 ctl=SYN)
SYN received
SYN received
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Send SYN, ACK 2
(seq=300 ack=101 ctl=syn,ack)
20
TCP Three Way Handshake/Open
Connection
Host A
1
Host B
Send SYN
(seq=100 ctl=SYN)
SYN received
SYN received
3
Send SYN, ACK 2
(seq=300 ack=101 ctl=syn,ack)
Established
(seq=101 ack=301 ctl=ack)
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21
TCP Simple Acknowledgment
Sender
Receiver
•Window size = 1
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22
TCP Simple Acknowledgment
Sender
Receiver
Send 1
Receive 1
•Window size = 1
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23
TCP Simple Acknowledgment
Sender
Receiver
Send 1
Receive 1
Send ACK 2
Receive ACK 2
•Window size = 1
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24
TCP Simple Acknowledgment
Sender
Receiver
Send 1
Receive 1
Send ACK 2
Receive ACK 2
Send 2
Receive 2
•Window size = 1
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25
TCP Simple Acknowledgment
Sender
Receiver
Send 1
Receive 1
Send ACK 2
Receive ACK 2
Send 2
Receive 2
Send ACK 3
Receive ACK 3
•Window size = 1
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26
TCP Simple Acknowledgment
Sender
Receiver
Send 1
Receive 1
Send ACK 2
Receive ACK 2
Send 2
Receive 2
Send ACK 3
Receive ACK 3
Send 3
Receive 3
•Window size = 1
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27
TCP Simple Acknowledgment
Sender
Receiver
Send 1
Receive 1
Send ACK 2
Receive ACK 2
Send 2
Receive 2
Send ACK 3
Receive ACK 3
Send 3
Receive 3
Send ACK 4
Receive ACK 4
•Window size = 1
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28
TCP Sequence and
Acknowledgment Numbers
Source
Port
Dest.
Port
Sequence
#
Acknowledgement
#
…
I just
sent #10.
Source Dest. Seq. Ack.
1028
23
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10
1
29
TCP Sequence and
Acknowledgment Numbers
Source
Port
Dest.
Port
I just
sent #10.
Sequence
#
Acknowledgement
#
…
I just got #10,
now I need #11.
Source Dest. Seq. Ack.
1028
23
10
1
Source Dest. Seq. Ack.
23
1028
1
11
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30
TCP Sequence and
Acknowledgment Numbers
Source
Port
Dest.
Port
I just
sent #11.
Sequence
#
Acknowledgement
#
…
I just got #10,
now I need #11.
Source Dest. Seq. Ack.
1028
23
10
1
Source Dest. Seq. Ack.
23
1028
1
11
Source Dest. Seq. Ack.
1028
23
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11
2
31
TCP Sequence and
Acknowledgment Numbers
Source
Port
Dest.
Port
I just
sent #11.
Sequence
#
Acknowledgement
#
…
I just got #11,
now I need #12.
Source Dest. Seq. Ack.
1028
23
10
1
Source Dest. Seq. Ack.
23
1028
1
11
Source Dest. Seq. Ack.
1028
23
11
2
Source Dest. Seq. Ack.
23
1028
2
12
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32
TCP Windowing
Sender
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Receiver
33
TCP Windowing
Sender
Window size = 3
Send 1
Receiver
Window size = 3
Send 2
Window size = 3
Send 3
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34
TCP Windowing
Sender
Window size = 3
Send 1
Receiver
Window size = 3
Send 2
Window size = 3
Send 3
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ACK 3
Window size = 2
Packet 3 is
Dropped
35
TCP Windowing
Sender
Window size = 3
Send 1
Receiver
Window size = 3
Send 2
Window size = 3
Send 3
ACK 3
Window size = 2
Packet 3 is
Dropped
Window size = 3
Send 3
Window size = 3
Send 4
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36
TCP Windowing
Sender
Window size = 3
Send 1
Receiver
Window size = 3
Send 2
Window size = 3
Send 3
Packet 3 is
ACK 3
Window size = 2 Dropped
Window size = 3
Send 3
Window size = 3
Send 4
ACK 5
Window size = 2
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37
UDP Segment Format
Bit
1 0
Bit 15 Bit 16
Bit 31
Destination port (16)
Source port (16)
Length (16)
8
Bytes
Checksum (16)
Data (if any)
발신지 포트(source port ) 데이터를 전송하는 호스트의 포트 넘버
수신지 포트(destinationport ) 수신지 호스트상에서 요청된 어플리케이션의 포트
번호
세그먼트의 길이( length of segment ) UDP 데이터와 UDP 헤더의 길이
CRC UDP 데이터 필드와 UDP 헤더의 체크섬
데이터(Data ) 상위 레이어 데이터
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38
Internet Layer Overview
Internet Protocol (IP)
Application
Transport
Internet
Internet Control Message
Protocol (ICMP)
Address Resolution
Protocol (ARP)
Data Link
Physical
Reverse Address
Resolution Protocol (RARP)
•OSI network layer corresponds to the
TCP/IP internet layer
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39
IP Datagram
Bit
1 0
Version
(4)
Bit 15 Bit 16
Header
Length (4)
Priority & Type
of Service (8)
Total Length (16)
Flags
(3)
Identification (16)
Time to live (8)
Bit 31
Protocol (8)
Fragment offset (13)
Header checksum (16)
20
Bytes
Source IP Address (32)
Destination IP Address (32)
Options (0 or 32 if any)
Data (varies if any)
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40
Protocol Field
Transport
Layer
UDP
TCP
6
Internet
Layer
17
Protocol
Numbers
IP
•상위 레이어를 결정한다.
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41
Internet Control Message
Protocol
Application
Transport
1
Destination
Unreachable
ICMP
Echo (Ping)
Internet
Other
Data Link
Physical
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42
Address Resolution Protocol
I need the
Ethernet
address of
176.16.3.2.
172.16.3.1
172.16.3.2
IP: 172.16.3.2 = ???
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43
Address Resolution Protocol
I need the
Ethernet
address of
176.16.3.2.
I heard that broadcast.
The message is for me.
Here is my Ethernet
address.
172.16.3.1
172.16.3.2
IP: 172.16.3.2 = ???
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44
Address Resolution Protocol
I need the
Ethernet
address of
176.16.3.2.
I heard that broadcast.
The message is for me.
Here is my Ethernet
address.
172.16.3.1
172.16.3.2
IP: 172.16.3.2 = ???
IP: 172.16.3.2
Ethernet: 0800.0020.1111
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45
Address Resolution Protocol
I need the
Ethernet
address of
176.16.3.2.
I heard that broadcast.
The message is for me.
Here is my Ethernet
address.
172.16.3.1
172.16.3.2
IP: 172.16.3.2 = ???
IP: 172.16.3.2
Ethernet: 0800.0020.1111
•Map IP
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Ethernet
•Local ARP
46
ARP ?
PC 2
주소 : IP
211.253.120.11
주소 : IP
211.253.120.10
Port 2
Hello?
PC 1
Port 1
Hello?
PC 3
Port 3
Port 4
주소 : IP
211.253.120.12
목적지 IP :
211.253.120.12
PC 4
주소 : IP
211.253.120.13
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47
ARP ?  Broadcast !!!
확인해보니 내 IP가 아니네!
그럼, 폐기시켜라!
누가 211.253.120.12 야?
MAC을 물어봐야 되겠군!
ARP야 물어봐라!
PC 2
나를 찾고 있구나!
주소 : IP 답변을 해야지!
211.253.120.11
주소 : IP
211.253.120.10
ARP Reply !
Port 2
MAC 주소
ARP Request
? :
PC 1
Port 1
Hello?
Hello?
ARP Request ?
Port 3
PC 3
3333.3333.3333
주소 : IP
211.253.120.12
Port 4
목적지 IP
누가
211.253.120.12
?
목적지
IP :
211.253.120.12
MAC
Address가
뭐야 ?
211.253.120.12
목적지 MAC :
PC 4
3333.3333.3333
확인해보니 내 IP가 아니네!
그럼, 폐기시켜라!
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주소 : IP
211.253.120.13
48
ARP Cache ?
 Broadcast 無!!!
누가 211.253.120.11 야?
(MAC Address가 뭐냐?)
ARP Cache에서 찾아봐야겠군 !
PC 2
주소 : IP
211.253.120.10
주소 : IP
211.253.120.10
Port 2
PC 1
Hello?
Port 1
Port 3
Port 4
Hello?
목적지 IP :
211.253.120.11
004f.4e07.c67e
PC 3
주소 : IP
211.253.120.11
PC 4
주소 : IP
211.253.120.12
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49
Reverse ARP
What is
my IP
address?
Ethernet: 0800.0020.1111 IP = ???
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50
Reverse ARP
I heard that
broadcast.
Your IP
address is
172.16.3.25.
What is
my IP
address?
Ethernet: 0800.0020.1111 IP = ???
© 2004 Ringnet Ltd. All rights reserved.
51
Reverse ARP
I heard that
broadcast.
Your IP
address is
172.16.3.25.
What is
my IP
address?
Ethernet: 0800.0020.1111 IP = ???
Ethernet: 0800.0020.1111
IP: 172.16.3.25
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52
Reverse ARP
I heard that
broadcast.
Your IP
address is
172.16.3.25.
What is
my IP
address?
Ethernet: 0800.0020.1111 IP = ???
Ethernet: 0800.0020.1111
IP: 172.16.3.25
•Map Ethernet
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IP
53
Introduction to TCP/IP Addresses
172.18.0.1
172.18.0.2
10.13.0.0
10.13.0.1
172.16.0.1
HDR SADA DATA
172.17.0.1
172.16.0.2
172.17.0.2
192.168.1.0
192.168.1.1
 Unique addressing allows communication
between end stations
 Path choice is based on location
•Location is represented by an address
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54
Media Translations – Host A Encapsulation 과정
00.00.0c.4a.b9.28
211.255.56.1 /24
00.00.0c.5a.a9.35
e0
e1 211.41.187.1 /24
encapsulation
Host A
Server A
211.255.56.40
211.41.187.10
안녕하세요 !
00.00.86.5f.9d.ea
S ~ Port D ~ Port
안녕 하세요 !
Application Layer
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1028
25
L4 Header
00.00.86.7b.a3.4c
S ~ IP
D ~ IP
S ~ Mac
D ~ Mac
211.255.56.40
211.41.187.10
00.00.86.5f.9d.ea
00.00.0c.4a.b9.28
L3 Header
L2 Header
55
Media Translations – Host A Encapsulation 과정
211.255.56.1 /24
내가 책임질 수
211.41.187.10 의
있는 경로인가?
MAC Add를 찾
라우팅 테이블
아봐야겠군!!!
을 봐야겠군!!!
211.41.187.1 /24
e0
e1
00.00.0c.4a.b9.28
00.00.0c.5a.a9.35
Router# sh arp
Protocol Router#
Address sh ip route
Age (min) Hardware Addr Type Interface
Internet 211.255.56.1
- 0000.0c4a.b9289 ARPA Ethernet0
Gateway of last resort
is not set
Internet 211.255.56.2
5 0002.16e3.b2c0
ARPA Ethernet0
Internet 211.255.56.40
1 0000.865f.9dea ARPA Ethernet0
C
211.255.56.0/24
is directly connected,
Ethernet0
Internet 211.41.187.1
- 0000.0c5a.a935
ARPA
Ethernet0
C
211.41.187.0/24
is directly connected,
Ethernet1
Internet 211.41.187.10
0 0000.867b.a34c
ARPA
Ethernet0
S
………………………………….
Internet 211.41.187.13
0 0050.bf2d.d36c
ARPA Ethernet0
Internet 211.41.187.20
Host A
Server A
211.255.56.40
211.41.187.10
00.00.86.5f.9d.ea
Application Layer
© 2004 Ringnet Ltd. All rights reserved.
Incomplete
ARPA
00.00.86.7b.a3.4c
S ~ Port D ~ Port
안녕 하세요 !
0
1028
25
L4 Header
S ~ IP
D ~ IP
S ~ Mac
D ~ Mac
211.255.56.40
211.41.187.10
00.00.0c.5a.a9.35
00.00.86.7b.a3.4c
L3 Header
L2 Header 수정
56
Media Translations – Host A Encapsulation 과정
00.00.0c.4a.b9.28
211.255.56.1 /24
00.00.0c.5a.a9.35
e0
e1 211.41.187.1 /24
encapsulation
Host A
Server A
211.255.56.40
00.00.86.5f.9d.ea
00.00.86.7b.a3.4c
S ~ Port D ~ Port
안녕! 응답 !
Application Layer
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25
211.41.187.10
안녕하세요 ! 응답
1028
L4 Header
S ~ IP
D ~ IP
S ~ Mac
D ~ Mac
211.41.187.10
211.255.56.40
00.00.86.7b.ba.4c
00.00.0c.5a.a9.35
L3 Header
L2 Header
57
Media Translations – Router rewrite 과정
211.255.56.1 /24
내가 책임질 수
211.255.56.40 의
있는 경로인가?
MAC Add를 찾
라우팅 테이블
아봐야겠군!!!
을 봐야겠군!!!
211.41.187.1 /24
e0
e1
00.00.0c.4a.b9.28
00.00.0c.5a.a9.35
Router# sh arp
Protocol Router#
Address sh ip route
Age (min) Hardware Addr Type Interface
Internet 211.255.56.1
- 0000.0c4a.b9289 ARPA Ethernet0
Gateway of last resort
is not set
Internet 211.255.56.2
5 0002.16e3.b2c0
ARPA Ethernet0
Internet 211.255.56.40
1 0000.865f.9dea ARPA Ethernet0
C
211.255.56.0/24
is directly connected,
Ethernet0
Internet 211.41.187.1
- 0000.0c5a.a935
ARPA
Ethernet0
C
211.41.187.0/24
is directly connected,
Ethernet1
Internet 211.41.187.10
0 0000.867b.a34c
ARPA
Ethernet0
S
………………………………….
Internet 211.41.187.13
0 0050.bf2d.d36c
ARPA Ethernet0
Internet 211.41.187.20
Host A
Server A
211.255.56.40
211.41.187.10
00.00.86.5f.9d.ea
Application Layer
© 2004 Ringnet Ltd. All rights reserved.
Incomplete
ARPA
00.00.86.7b.a3.4c
S ~ Port D ~ Port
안녕 ! 응답
0
25
1028
L4 Header
S ~ IP
D ~ IP
S ~ Mac
D ~ Mac
211.41.187.10
211.255.56.40
00.00.0c.4a.b9.28
00.00.86.5f.9d.ea
L3 Header
L2 Header 수정
58
Address & Subnetting
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59
IP 주소 의미?
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60
Computer(Host) 주소
 문자 주소 : www.yahoo.co.kr
 숫자 주소 :
 논리적 주소(Logical Address)  IP Address: 10진수
 물리적 주소(Physical Address)  MAC Address: 16진수
 IP(internet Protocol) 구분 ?
 공인 IP
 사설 IP
 Unicast IP
 고정 IP
 유동 IP
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 Multicast IP
 Broadcast IP
61
IP 주소 표현
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62
IP 주소 Classes
8 bits
• Class A:
Network
8 bits
8 bits
8 bits
Host
Host
Host
Host
Host
• Class B:
Network Network
• Class C:
Network Network Network
• Class D:
Multicast
• Class E:
Research
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Host
63
IP 주소 Classes
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64
Network ID와 Host ID의 구분
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65
IP 주소 구성
1bit
Class A
Class B
0
7bit
24bit
Host 주소부
Net주소부
2bit
14bit
16bit
10
Net주소부
Host 주소부
3bit
Class C
110
21bit
Host 주소부
Net주소부
4bit
Class D
8bit
1110
28bit
Multicast 주소
32bit
 32bit 구조인 IPV4 → 향후 IPV6 128bit
 IP 주소는 네트워크 주소부, 호스트 주소부 구성
 네트워크의 크기에 따라 A, B, C Class로 나뉘며, 특수 목적용으로 D, E Class 로 구분
 최초 시작 bit 값에 Class 구분
 일반 기업에서는 C Class 대역을 할당 받아 사용
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66
Class A
1bit
0
7bit
24bit
Net주소부
Host 주소부
32bit
1bit
7bit
24bit
0 nnnnnnn hhhhhhhh hhhhhhhh hhhhhhhh
Class 구분 bit(A class 의미)
 네트워크 주소 8bit, 호스트 주소 24bit 할당
 네트워크 주소 첫 bit ‘0’ Class 식별 bit 할당, 실제 네트워크 주소 bit는 7bit
 네트워크 주소 IP 8bit가 나타낼 수 있는 값은 00000000(0) ~ 01111111(127) = 128개 네트워크 주소 지정
 네트워크 주소 중 0 과 127은 다른 용도로 예약 되어 실제 이용할 수 있는 네트워크 주소는 126개(2n – 2)
00000000.00000000.00000000.00000000
(0.0.0.0) 예약 : 대표 네트워크 주소
00000001.00000000.00000000.00000000
(1.0.0.0) ~ 01111110.00000000.00000000.00000000
01111111.00000000.00000000.00000000
(127.0.0.0) 예약 : 시스템 Loop-back Test 용(Ping 127.0.0.1)
(126.0.0.0) 사용가능
 호스트 주소는 9번째 bit ~ 32번째 bit 까지 24bit 할당
00000000.00000000.00000000 (0) ~ 11111111.11111111.11111111 (16,777,215) = 224 (16,777,216개 주소 지정)
 이중에 모두 ‘0’ 네트워크 주소 예약, 모두 ‘1’ Broadcast(방송) 주소 예약
 실제 호스트 주소로 할당할 수 있는 IP 갯수는 네트워크 주소 1개당 16,777,214개 (2n – 2)
 실제 지정할 수 있는 네트워크 주소, 호스트 주소 계산식 → 2n – 2 ( n=네트워크 주소, 호스트 주소 할당 bit 수 )
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67
Class B
2bit
14bit
16bit
10
Net주소부
Host 주소부
32bit
2bit
14bit
16bit
10 nnnnnn nnnnnnnn
hhhhhhhh hhhhhhhh
Class 구분 bit(B class 의미)
 네트워크 주소 16bit, 호스트 주소 16bit 할당
 네트워크 주소 첫 bit ‘10’ Class 식별 bit 할당, 실제 네트워크 주소 bit는 14bit(214 = 16,384개 네트워크 갯수 지정)
 네트워크 주소 IP 16bit가 나타낼 수 있는 값은 10000000.00000000(128.0) ~ 10111111.11111111(191.255) = 16,384개
10000000.00000000.00000000.00000000
(128.0.0.0) ~ 10111111.11111111.00000000.00000000
(191.255.0.0)
 호스트 주소는 17번째 bit ~ 32번째 bit 까지 16bit 할당
00000000.00000000 (0) ~ 11111111.11111111 (65,536) = 216 (65,536개 주소 지정)
 이중에 모두 ‘0’ 네트워크 주소 예약, 모두 ‘1’ Broadcast(방송) 주소 예약
 실제 호스트 주소로 할당할 수 있는 IP 갯수는 네트워크 주소 1개당 65,534개 (2n – 2)
 실제 지정할 수 있는 네트워크 주소, 호스트 주소 계산식 → 2n – 2 ( n=네트워크 주소, 호스트 주소 할당 bit 수 )
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68
Class C
3bit
110
21bit
8bit
Host 주소부
Net주소부
32bit
3bit
21bit
110 nnnnn nnnnnnnn nnnnnnnn
8bit
hhhhhhhh
Class 구분 bit(C class 의미)
 네트워크 주소부 24bit, 호스트 주소부 8bit 할당
 네트워크 주소 첫 bit ‘110’ Class 식별 bit 할당, 실제 네트워크 주소 bit는 21bit(221 = 2,097,152개 네트워크 주소 지정)
 네트워크 주소부 IP 24bit가 나타낼 수 있는 값은
11000000.00000000.00000000(192.0.0) ~ 11011111.11111111.11111111(223.255.255) = 2,097,152개
 호스트 주소는 25번째 bit ~ 32번째 bit 까지 8bit 할당
00000000 (0) ~ 11111111 (255) = 28 (256개 주소 지정)
 이중에 모두 ‘0’ 네트워크 주소 예약, 모두 ‘1’ Broadcast(방송) 주소 예약
 실제 호스트 주소로 할당할 수 있는 IP 갯수는 네트워크 주소 1개당 254개 (2n – 2)
 실제 지정할 수 있는 네트워크 주소, 호스트 주소 계산식 → 2n – 2 ( n=네트워크 주소, 호스트 주소 할당 bit 수 )
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69
진법 계산
 수의 체계
• 10진수
• 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 수들의 조합 : 211 . 41 . 187 . 5
• 2진수
• 0 1 수들의 조합 : 11010011 . 00101001 . 10111011 . 00000101
• 16진수
• 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F 수들의 조합 : 00-A0-0C-11-67-5B (MAC address 표현방법)
 2진수와 10진수 변환
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
27
26
25
24
23
22
21
20
27
26
25
24
23
22
21
20
0
0
0
0
0
0
0
0=0
128
64
32
16
8
4
2
1 = 255
 2진수 ⇒ 10진수 변환 계산법
⇒ 211 (10진수)
1
1
0
1
0
0
1
1
27
26
25
24
23
22
21
20 ⇒ 1 * 27 + 1 * 26 + 0 * 25 + 1 * 24 + 0 * 23 + 0 * 22 + 1 * 21 + 1 * 20
128
64
32
16
8
4
2
1
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⇒ 128
+ 64
+
0
+
16 +
0
+
0
+
2
+
1 =
70
진법 계산
 수의 체계
• 10진수
• 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 수들의 조합 : 211 . 41 . 187 . 5
• 2진수
• 0 1 수들의 조합 : 11010011 . 00101001 . 10111011 . 00000101
 10진수 ⇒ 2진수 변환 계산법 : 211.41.187.5 ⇒ 2진수 ?
11010011
0 01 0 1 0 0 1
10111011
00000 101
2 211
2
41
2 187
2
5
2 105 ------ 1
2
20 ------ 1
2
93 ------ 1
2
2 ------ 1
2
52 ------ 1
2
10 ------ 0
2
46 ------ 1
2
26 ------ 0
2
5 ------ 0
2
23 ------ 0
2
13 ------ 0
2
2 ------ 1
2
11 ------ 1
2
6 ------ 1
1 ------ 0
2
5 ------ 1
2
3 ------ 0
2
2 ------ 1
1 ------ 1
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1 ------ 0
1 ------ 0
71
진법 계산
 수의 체계 : 16진수
• 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F 수들의 조합 : 00-A0-0C-11-67-5B (MAC address 표현방법)
• 16진수 한 자리는 4bit, 대개 두 자리씩 표현(8bit) : 00000000-10100000-00001100-00010001-01100111-00111011
• 10진수 170을 2진수로 표현하려면 8개의 2진수(10101010)가 필요, 16진수로 표현 두개의 16진 숫자 AA로 간단히 표
현할 수 있는 이유때문에 16진수 널리 사용하는 이유
• AA ⇒ A * (161) + A * (160) ⇒ 10 * (16) + 10 * (1) = 160 + 10 = 170 변환
 16진수와 10진수 관계
 16진수와 2진수 변환
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E
 10진수 ⇒ 2진수 변환 쉽다
10101010
F
10101010
2 AA
2 170
2
55 ------ 0
2
85 ------ 0
2
2A ------ 1
2
42 ------ 1
2
15 ------ 0
2
21 ------ 0
FADE(16진수) ⇒ 10진수 ?
2
A ------ 1
2
10 ------ 1
F * (163)
2
5 ------ 0
2
5 ------ 0
2
2 ------ 1
2
2 ------ 1
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
 16진수 ⇒ 10진수 변환 계산법
+ A * (162) + D * (161) + E * (160)
15 * (4096) + 10 * (256) + 13 * (16) + 14 * (1)
61440
+
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2560
+ 208
+ 14
= 64222
1 ------ 0
1 ------ 0
72
사설 IP
 공인 IP는 NIC(Krnic)에서 관리하며 ISP업체에 공급, 사용자는 ISP에 공인 IP 신청
 인터넷과 연결 하기 위해서는 각 Class의 공인 IP를 사용, 각 호스트마다 고유의 IP 사용
 Local 네트워크에서는 (인터넷 연결하지 않는 네트워크) IP 주소를 A, B, C Class 중 아무거나
사용해도 상관없으나, 인터넷의 확산으로 인한 IP 주소의 부족을 해결하는 방안으로 IP 주소 영역
에서 인터넷에서는 사용하지 않는 구역을 정의, 이 구역을 사설 주소(Private Address)라고 한다.
 하나의 공인 IP를 이용 인터넷 연결, 나머지 호스트들은 사설 IP 할당해서(NAT) 공인 IP 부족을
보완하고 기업 네트워크의 보안을 목적으로 사용
 이 사설 IP는 인터넷에 연결될 수 없도록 모든 트래픽을 ISP에서 봉쇄
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Class
IP 대역 (RFC 1597)
A
10.0.0.0 ~ 10.255.255.255
B
172.16.0.0 ~ 172.31.255.255
C
192.168.0.0 ~ 192.168.255.255
73
IP Address Classes Exercise
Address
Class
Network
Host
10.2.1.1
128.63.2.100
201.222.5.64
192.6.141.2
130.113.64.16
256.241.201.10
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74
IP Address Classes Exercise Answers
Address
Class
10.2.1.1
A
10.0.0.0
0.2.1.1
128.63.2.100
B
128.63.0.0
0.0.2.100
201.222.5.64
C
201.222.5.0
0.0.0.64
192.6.141.2
C
192.6.141.0
0.0.0.2
130.113.64.16
B
130.113.0.0
0.0.64.16
256.241.201.10
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Network
Host
Nonexistent
75
Netmask & Subnetmask
 넷 마스크(Netmask) = Default Subnet mask
Class
네트워크 주소
호스트 주소
기본 넷 마스크
약식 표기
A
1 ~ 126
0.0.1 ~ 255.255.254
255.0.0.0
/8
B
128.1 ~ 191.254
0.1 ~ 255.254
255.255.0.0
/16
C
192.0.1 ~ 223.255.254
1 ~ 254
255.255.255.0
/24
 넷 마스크의 역할
 데이터 전송 시 목적지 호스트 IP가 속해져 있는 네트워크 주소를 식별
 네트워크 주소 IP 식별과 함께 브로드캐스트(방송) IP 식별
 네트워크 세그먼트의 크기, 즉 호스트 수
 마스크의 의미는 호스트 IP와 넷 마스크 IP를 And 연산 수행(둘 다 1인 경우 1)
 넷 마스크 계산
211.41.187.60
+ 255.255.255.0
211.41.187.0
→
11010011. 00101001. 10111011. 00111100
→ + 11111111. 11111111. 11111111. 00000000
11010011. 00101001. 10111011. 00000000
 Mask 연산 결과 211.41.187.60 호스트 IP의 네트워크 주소는 211.41.187.0 라는 것
 Host IP의 범위가 211.41.187.1 ~ 211.41.187.254로써 254개의 범위임을 알 수 있다.
 마지막으로 Broadcast IP 가 211.41.187.255 인 것을 알 수 있다.
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76
Mask의 종류
 Network Mask = Default Subnet Mask
 ex) 168.249.0.0 255.255.0.0
 Subnet Mask
 ex) 168.249.145.0 255.255.255.0
 Supernet Mask
 ex) 168.0.0.0 255.0.0.0
 Inverted Mask
 Wildcard Mask
 OSPF, Cisco Router Access-list에서 사용
 ex) 168.249.149.0 0.0.0.255
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77
Addressing Without Subnets
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78
Host Addresses
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79
Addressing with Subnets
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80
Subnet Addressing
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81
Subnetting
 Subnet(서브넷) ?
서브넷(subnet)은 "subnetwork 의 줄인 말로서 어떤 기관에 소속된 네트웍이지만 따로 분리
되어 한 부분으로 인식될 수 있는 네트웍을 말한다.
 분리할 네트워크 개수가 많을 때
 하나의 네트워크 세그먼트에 너무 많은 호스트 할당함으로써 트래픽이 심할 때
 IP 주소의 효율적인 사용(IPV4의 부족한 IP 주소 임시적 해결 방안)
 이러한 부분을 해결하기위한 방법이 Subnetmask(서브넷마스크) 이며, 이것을
Subnetting(서브넷팅)이라 한다.
211.41.187.0 /26
DSU/CSU
211.41.187.64 /26
Subnetting
211.41.187.0 /
26
211.41.187.128 /26
211.41.187.0 /24
211.41.187.192 /26
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82
Subnetting
 Subnetmask(서브넷마스크)
 기존의 호스트 bit로 할당된 bit 중 일부를 Subnet bit로 지정 → 하나의 Major 네트워크당 다수의 Subnetwork 구성
 C Class 는 defaultmask 255.255.255.0 (/24), Host 주소 bit가 8bit 인데 2bit를 subnetmask 로 할당 255.255.255.192/26
 C Class 211.41.187.0 Major 네트워크를 2bit Subneting 함으로써 4개( 22=4개)의 Subnetwork 구성
 각 Subnetwork 211.41.187.0, 211.41.187.64, 211.41.187.128, 211.41.187.192 (앞 그림 참조)
 각 Subnetwork 는 6bit의 Host bit를 가짐으로 62개( 26 – 2= 64 – 2) 의 호스트 IP를 할당할 수 있다.
 211.41.187.( 0 ~ 63=1~61), 211.41.187.(64 ~ 127=65~126), 211.41.187.(128 ~ 191=129~190), 211.41.187.(192 ~ 255=193~254)
Class C
110
Host 주소(id)
Net주소(id)
32bit
3bit
21bit
2bit
110 nnnnn nnnnnnnn nnnnnnnn
6bit (8bit – 2bit) 26 - 2= 64 –2 = 62개
SS hhhhhh
Subnet bit 할당(22=4개의 Subnetwork)
Defaultmask
11111111
255
Subnetmask
.
11111111
255
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11111111
255
11111111
.
11111111
.
255
255
00000000
.
11111111
.
255
0
/24
11000000
.
192
/26
83
Subnetting
 Subneting(서브넷팅 )
DSU/CSU
211.41.187.0 /26
211.41.187.0 ~ 211.41.187.63
DSU/CSU
1 ~ 62
Subnetting
211.41.187.0 /
26
211.41.187.64 /26
211.41.187.64 ~ 211.41.187.127
65 ~ 126
211.41.187.0 /24
211.41.187.128 /26
ISP
211.41.187.128 ~ 211.41.187.191
129 ~ 190
DSU/CSU
211.41.187.192 /26
211.41.187.192 ~ 211.41.187.255
193 ~ 254
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84
Class B Subnetting
 Subnet(서브넷) → Class B : 168.249.0.0
Netmask
이진값
약식
n
Network
Host 수
255.255.0.0
11111111.11111111.00000000.00000000
/16
0
1
65534 (216– 2)
Subnetmask
이진값
약식
n
Subnetwork
Host 수
255.255.128.0
11111111.11111111.10000000.00000000
/17
1
0 (21 – 2)
32766 (215– 2)
255.255.192.0
11111111.11111111.11000000.00000000
/18
2
2 (22– 2)
16382 (214– 2)
255.255.224.0
11111111.11111111.11100000.00000000
/19
3
6 (23 – 2)
8190 (213– 2)
255.255.240.0
11111111.11111111.11110000.00000000
/20
4
14 (24 – 2)
4094 (212 – 2)
255.255.248.0
11111111.11111111.11111000.00000000
/21
5
30 (25 – 2)
2046 (211 – 2)
255.255.252.0
11111111.11111111.11111100.00000000
/22
6
62 (26– 2)
1022 (210 – 2)
255.255.254.0
11111111.11111111.11111110.00000000
/23
7
126 (27 – 2)
510 (29 – 2)
255.255.255.0
11111111.11111111.11111111.00000000
/24
8
254 (28 – 2)
254 (28 – 2)
255.255.255.128
11111111.11111111.11111111.10000000
/25
9
510 (29– 2)
126 (27 – 2)
255.255.255.192
11111111.11111111.11111111.11000000
/26
10
1022 (210 – 2)
62 (26– 2)
255.255.255.224
11111111.11111111.11111111.11100000
/27
11
2046 (211 – 2)
30 (25 – 2)
255.255.255.240
11111111.11111111.11111111.11110000
/28
12
4094(212 – 2)
14(24– 2)
255.255.255.248
11111111.11111111.11111111.11111000
/29
13
8190 (213 – 2)
6 (23 – 2)
255.255.255.252
11111111.11111111.11111111.11111100
/30
14
16382 (214 – 2)
2 (22 – 2)
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85
Class C Subnetting
 Subnet(서브넷) → Class C : 211.41.187.0
Netmask
이진값
약식
n
Network
Host 수
255.255.255.0
11111111.11111111.11111111.00000000
/24
0
1
254 (28 – 2)
Subnetmask
이진값
약식
n
Subnetwork
Host 수
255.255.255.128
11111111.11111111.11111111.10000000
/25
1
0 (21 – 2)
126 (27 – 2)
255.255.255.192
11111111.11111111.11111111.11000000
/26
2
2 (22– 2)
62 (26– 2)
255.255.255.224
11111111.11111111.11111111.11100000
/27
3
6 (23 – 2)
30 (25 – 2)
255.255.255.240
11111111.11111111.11111111.11110000
/28
4
14 (24 – 2)
14(24– 2)
255.255.255.248
11111111.11111111.11111111.11111000
/29
5
30 (25 – 2)
6 (23 – 2)
255.255.255.252
11111111.11111111.11111111.11111100
/30
6
62 (26– 2)
2 (22 – 2)
 서브네트워크(Subnetwork) 수, 호스트 수 계산식 → 2n – 2
 Subnetwork 수는 2n 구성 ( Allow 1 subnet bit)
 Subnetmask 값 + Host 수 = 256
 Subnetwork x Host 수 = 256
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86
Subnet 의 표기 방법
 Subnet(서브넷) → Class C : 211.41.187.0
Netmask
이진값
n
약식
255.255.255.0
11111111.11111111.11111111.00000000
0
/24
Subnetmask
이진값
n
약식
255.255.255.128
11111111.11111111.11111111.10000000
1
/25
255.255.255.192
11111111.11111111.11111111.11000000
2
/26
255.255.255.224
11111111.11111111.11111111.11100000
3
/27
255.255.255.240
11111111.11111111.11111111.11110000
4
/28
255.255.255.248
11111111.11111111.11111111.11111000
5
/29
255.255.255.252
11111111.11111111.11111111.11111100
6
/30
 C class Address 인 211.41.187.0 을 255.255.255.192 로 Subnetting
했을 때 매번 SubnetMask 값을 255.255.255.192로 표기를 한다면 매우
귀찮은 일일 것이다.
 그래서 255.255.255.192를 /26으로 표기함으로써 간단히 표기할 수
있고 쉽게 Subnetting 된 Bit 수(2bit) 를 알 수 있다.
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87
Subnetting – C Class
Class C : 211.41.187.0
11111111.11111111.11111111.00000000
11111111.11111111.11111111.
211.41.187.0 ~ 211.41.187.255
2n – 2 = 254  1 ~ 254
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1 0000000
/ 24
255.255.255.0
/ 25
255.255.255.128
211.41.187.0 ~
211.41.187.127
2n – 2 = 126
 1 ~ 126
211.41.187.128 ~
211.41.187.255
2n – 2 = 126
 129 ~ 254
88
Subnetting – C Class
Class C : 211.41.187.0
11111111.11111111.11111111.00000000
11111111.11111111.11111111.
11 000000
/ 24
255.255.255.0
/ 26
255.255.255.192
211.41.187.0 ~ 211.41.187.63
2n – 2 = 62  1 ~ 62
211.41.187.64 ~ 211.41.187.127
2n – 2 = 62 65 ~ 126
211.41.187.0 ~ 211.41.187.255
2n – 2 = 254  1 ~ 254
211.41.187.128 ~ 211.41.187.191
2n – 2 = 62  129 ~ 190
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211.41.187.192 ~ 211.41.187.255
2n – 2 = 62  193 ~ 254
89
Subnetting – C Class
Class C : 211.41.187.0
11111111.11111111.11111111.00000000
11111111.11111111.11111111.
/ 24
111 00000 / 27
211.41.187.32 ~ 211.41.187.63
211.41.187.0 ~ 211.41.187.31
2n – 2 = 30  1 ~ 30
255.255.255.0
255.255.255.224
211.41.187.64 ~ 211.41.187.95
211.41.187.96 ~ 211.41.187.127
2n – 2 = 30  97 ~ 126
211.41.187.0 ~ 211.41.187.255
211.41.187.128 ~ 211.41.187.159
2n – 2 = 254  1 ~ 254
211.41.187.224 ~ 211.41.187.255
211.41.187.192 ~ 211.41.187.223
2n – 2 = 30  191 ~ 222
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211.41.187.160 ~ 211.41.187.191
2n – 2 = 30  161 ~ 190
90
Subnetting – C Class
Class C : 211.41.187.0
11111111.11111111.11111111.00000000
11111111.11111111.11111111.
/ 24
255.255.255.0
1111 0000 / 28
255.255.255.240
211.41.187.0 ~ 211.41.187.15
211.41.187.16 ~ 211.41.187.31
211.41.187.32 ~ 211.41.187.47
15
16
211.41.187.48 ~ 211.41.187.63
1
2
14
211.41.187.0 ~ 211.41.187.255
2n – 2 = 254  1 ~ 254
3
13
4
12
5
11
6
10
7
9
8
211.41.187.224 ~ 211.41.187.239
211.41.187.240 ~ 211.41.187.255
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91
Subnetting – C Class
Class C : 211.41.187.0
11111111.11111111.11111111.00000000
11111111.11111111.11111111.
/ 24
255.255.255.0
11111 000 / 29
255.255.255.248
211.41.187.0 ~ 211.41.187.7
211.41.187.8 ~ 211.41.187.15
211.41.187.16 ~ 211.41.187.23
31
30
211.41.187.0 ~ 211.41.187.255
29
32
211.41.187.24 ~ 211.41.187.31
1
2
3
4
2n – 2 = 254  1 ~ 254
211.41.187.240 ~ 211.41.187.247
211.41.187.248 ~ 211.41.187.255
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92
Subnetting – C Class
Class C : 211.41.187.0
11111111.11111111.11111111.00000000
11111111.11111111.11111111.
/ 24
255.255.255.0
111111 00 / 30
255.255.255.252
211.41.187.0 ~ 211.41.187.3
211.41.187.4 ~ 211.41.187.7
211.41.187.8 ~ 211.41.187.11
63
62
211.41.187.0 ~ 211.41.187.255
61
64
211.41.187.12 ~ 211.41.187.15
1
2
3
4
2n – 2 = 254  1 ~ 254
211.41.187.248 ~ 211.41.187.251
211.41.187.252 ~ 211.41.187.255
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93
Supernetting
 Route Summarization
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94
VLSM (Variable Length Subnet Mask)
207.21.24.196/ 30
207.21.24.192/ 30
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207.21.24.200/ 30
95
IP Address Classes Exercise
Address
Class
Network
Host
10.2.1.1
128.63.2.100
201.222.5.64
192.6.141.2
130.113.64.16
256.241.201.10
© 2004 Ringnet Ltd. All rights reserved.
96
IP Address Classes Exercise Answers
Address
Class
10.2.1.1
A
10.0.0.0
0.2.1.1
128.63.2.100
B
128.63.0.0
0.0.2.100
201.222.5.64
C
201.222.5.0
0.0.0.64
192.6.141.2
C
192.6.141.0
0.0.0.2
130.113.64.16
B
130.113.0.0
0.0.64.16
256.241.201.10
© 2004 Ringnet Ltd. All rights reserved.
Network
Host
Nonexistent
97
Broadcast Addresses Exercise
Address
Subnet Mask
201.222.10.60
255.255.255.248
15.16.193.6
255.255.248.0
128.16.32.13
255.255.255.252
153.50.6.27
255.255.255.128
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Class
Subnet
Broadcast
98
Broadcast Addresses Exercise Answers
Address
Subnet Mask
Class
Subnet
Broadcast
201.222.10.60 255.255.255.248
C
201.222.10.56
201.222.10.63
15.16.193.6
255.255.248.0
A
15.16.192.0
15.16.199.255
128.16.32.13
255.255.255.252
B
128.16.32.12
128.16.32.15
153.50.6.27
255.255.255.128
B
153.50.6.0
153.50.6.127
© 2004 Ringnet Ltd. All rights reserved.
99