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DonsNote

Mandatory

소규모 네트워크를 구성합니다.
TCP/IP의 구성 방법을 이해해야합니다.

과제 개요

HTML로 구성된 10개의 네트워크 문제를 풀어야 합니다. 각 레벨마다 네트워크 구성을 올바르게 설정하여 모든 장치가 통신할 수 있도록 만들어야 합니다.

IP 주소 기초

IP 주소 구조

IPv4 주소:

  • 32비트 (4바이트)로 구성
  • 점(.)으로 구분된 4개의 옥텟(octet)
  • 각 옥텟은 0~255의 범위 (8비트)
예: 192.168.1.1

192    .    168    .    1    .    1
옥텟1       옥텟2       옥텟3      옥텟4
8비트       8비트       8비트      8비트

이진수 변환

192.168.1.1

192 = 11000000
168 = 10101000
1   = 00000001
1   = 00000001

전체: 11000000.10101000.00000001.00000001

서브넷 마스크 (Subnet Mask)

서브넷 마스크란?

IP 주소를 네트워크 부분과 호스트 부분으로 나누는 마스크입니다.

표기 방법:

  1. 십진수 표기: 255.255.255.0
  2. CIDR 표기: /24

예시:

IP 주소:      192.168.1.10
서브넷 마스크: 255.255.255.0 = /24

이진수:
IP:    11000000.10101000.00000001.00001010
Mask:  11111111.11111111.11111111.00000000

네트워크 부분: 192.168.1  (첫 24비트)
호스트 부분:   .10        (마지막 8비트)

CIDR 표기법

CIDR (Classless Inter-Domain Routing):

  • 슬래시(/) 뒤에 마스크 비트 수를 표시
  • /24 = 앞의 24비트가 네트워크 부분

주요 서브넷 마스크:

CIDR서브넷 마스크호스트 비트사용 가능 호스트 수
/24255.255.255.08비트254개 (256 - 2)
/25255.255.255.1287비트126개 (128 - 2)
/26255.255.255.1926비트62개 (64 - 2)
/27255.255.255.2245비트30개 (32 - 2)
/28255.255.255.2404비트14개 (16 - 2)
/29255.255.255.2483비트6개 (8 - 2)
/30255.255.255.2522비트2개 (4 - 2)

왜 -2를 하나요?

  • 네트워크 주소 (모든 호스트 비트가 0)
  • 브로드캐스트 주소 (모든 호스트 비트가 1)

서브넷 마스크 계산

/25 서브넷 마스크:

25비트가 1, 나머지 7비트가 0

11111111.11111111.11111111.10000000
255     .255     .255     .128

따라서 /25 = 255.255.255.128

/26 서브넷 마스크:

26비트가 1, 나머지 6비트가 0

11111111.11111111.11111111.11000000
255     .255     .255     .192

따라서 /26 = 255.255.255.192

네트워크 주소와 브로드캐스트 주소

네트워크 주소

호스트 부분이 모두 0인 주소 (사용 불가)

IP: 192.168.1.10/24

네트워크 주소: 192.168.1.0
(호스트 부분 00000000)

브로드캐스트 주소

호스트 부분이 모두 1인 주소 (사용 불가)

IP: 192.168.1.10/24

브로드캐스트 주소: 192.168.1.255
(호스트 부분 11111111)

사용 가능한 IP 범위

네트워크: 192.168.1.0/24

네트워크 주소: 192.168.1.0 (사용 불가)
사용 가능: 192.168.1.1 ~ 192.168.1.254
브로드캐스트: 192.168.1.255 (사용 불가)

같은 네트워크 판별하기

두 IP가 같은 네트워크에 있는지 확인하는 방법:

1단계: 두 IP에 서브넷 마스크를 AND 연산

IP 1: 192.168.1.10  /24
IP 2: 192.168.1.20  /24

IP 1 AND Mask:
11000000.10101000.00000001.00001010
11111111.11111111.11111111.00000000
= 11000000.10101000.00000001.00000000
= 192.168.1.0

IP 2 AND Mask:
11000000.10101000.00000001.00010100
11111111.11111111.11111111.00000000
= 11000000.10101000.00000001.00000000
= 192.168.1.0

결과가 같으므로 같은 네트워크!

다른 네트워크 예:

IP 1: 192.168.1.10  /24  → 네트워크: 192.168.1.0
IP 2: 192.168.2.10  /24  → 네트워크: 192.168.2.0

결과가 다르므로 다른 네트워크!

사설 IP 주소 (Private IP)

인터넷에서 라우팅되지 않는 내부 네트워크용 IP 주소입니다.

사설 IP 범위:

  • Class A: 10.0.0.0 ~ 10.255.255.255 (10.0.0.0/8)
  • Class B: 172.16.0.0 ~ 172.31.255.255 (172.16.0.0/12)
  • Class C: 192.168.0.0 ~ 192.168.255.255 (192.168.0.0/16)

공인 IP:

  • 인터넷에서 사용되는 고유한 IP 주소
  • 사설 IP 범위를 제외한 모든 IP

라우팅 (Routing)

라우팅 테이블

패킷을 어디로 보낼지 결정하는 테이블입니다.

구성 요소:

  • Destination: 목적지 네트워크
  • Next Hop: 다음으로 보낼 라우터 또는 게이트웨이

예시:

Destination        Next Hop
192.168.1.0/24    직접 연결
192.168.2.0/24    192.168.1.254
0.0.0.0/0         192.168.1.1 (기본 게이트웨이)

기본 게이트웨이 (Default Gateway)

목적지를 알 수 없는 패킷을 보낼 기본 경로입니다.

0.0.0.0/0  또는  default

모든 IP 주소에 매치되는 라우트

사용 예:

PC (192.168.1.10)에서 8.8.8.8로 패킷 전송:

1. 라우팅 테이블 확인
2. 8.8.8.8과 매치되는 구체적인 라우트 없음
3. 기본 게이트웨이 (0.0.0.0/0)로 전송
4. 게이트웨이 (192.168.1.1)가 패킷을 인터넷으로 전달

스위치 vs 라우터

스위치 (Switch)

  • 역할: 같은 네트워크 내에서 장치들을 연결
  • 동작: MAC 주소 기반
  • 계층: 데이터 링크 계층 (Layer 2)
  • 특징: 브로드캐스트 도메인을 나누지 않음
[PC1] ----\
           \
[PC2] ---- [Switch] ---- [PC4]
           /
[PC3] ----/

모두 같은 네트워크 (예: 192.168.1.0/24)

라우터 (Router)

  • 역할: 다른 네트워크 간 패킷 전달
  • 동작: IP 주소 기반
  • 계층: 네트워크 계층 (Layer 3)
  • 특징: 브로드캐스트 도메인을 나눔
[네트워크 A]         [라우터]         [네트워크 B]
192.168.1.0/24   ---- R ----   192.168.2.0/24

서브넷팅 (Subnetting)

하나의 큰 네트워크를 여러 개의 작은 네트워크로 나누는 것입니다.

예시: 192.168.1.0/24를 4개로 나누기

원래 네트워크: 192.168.1.0/24 (256개 주소)

서브넷 1: 192.168.1.0/26   (192.168.1.0 ~ 192.168.1.63)
서브넷 2: 192.168.1.64/26  (192.168.1.64 ~ 192.168.1.127)
서브넷 3: 192.168.1.128/26 (192.168.1.128 ~ 192.168.1.191)
서브넷 4: 192.168.1.192/26 (192.168.1.192 ~ 192.168.1.255)

각 서브넷: 64개 주소 (62개 사용 가능)

계산 방법:

/24에서 /26으로 변경
→ 2비트를 더 네트워크 부분으로 사용
→ 2^2 = 4개의 서브넷

각 서브넷의 크기:
→ 2^(32-26) = 2^6 = 64개 주소

NetPractice 문제 풀이 팁

1. 직접 연결된 장치

같은 네트워크여야 함:

[PC1] ---------- [PC2]

PC1: 192.168.1.10/24
PC2: 192.168.1.20/24  ✓ 같은 네트워크

PC2: 192.168.2.20/24  ✗ 다른 네트워크

2. /30 네트워크 (Point-to-Point)

라우터 간 연결에 자주 사용됩니다.

사용 가능 IP: 2개만

예: 10.0.0.0/30
- 10.0.0.0: 네트워크 주소
- 10.0.0.1: 첫 번째 장치
- 10.0.0.2: 두 번째 장치
- 10.0.0.3: 브로드캐스트 주소

3. 라우팅 설정

네트워크 A          라우터          네트워크 B
192.168.1.0/24                    192.168.2.0/24

PC in A:
- IP: 192.168.1.10/24
- Gateway: 192.168.1.1

Router Interface A:
- IP: 192.168.1.1/24

Router Interface B:
- IP: 192.168.2.1/24

PC in B:
- IP: 192.168.2.10/24
- Gateway: 192.168.2.1

4. 중복 IP 피하기

같은 네트워크에서 같은 IP를 사용하면 안 됩니다.

✗ 잘못된 예:
PC1: 192.168.1.10/24
PC2: 192.168.1.10/24  ← 중복!

✓ 올바른 예:
PC1: 192.168.1.10/24
PC2: 192.168.1.11/24

계산 도구 및 팁

빠른 서브넷 계산

블록 크기 = 256 - 마지막 옥텟

/26 = 255.255.255.192
블록 크기 = 256 - 192 = 64

서브넷: .0, .64, .128, .192

IP 범위 빠르게 찾기

IP: 192.168.1.75/26

1. 블록 크기: 256 - 192 = 64
2. 75는 64~127 사이
3. 네트워크: 192.168.1.64/26
4. 범위: 192.168.1.64 ~ 192.168.1.127
5. 사용 가능: 192.168.1.65 ~ 192.168.1.126

자주 하는 실수

  1. 게이트웨이가 같은 네트워크에 없음
    PC: 192.168.1.10/24
Gateway: 192.168.2.1  ✗ 다른 네트워크!
  2. 서브넷 마스크 불일치
    PC1: 192.168.1.10/24
PC2: 192.168.1.20/25  ✗ 다른 서브넷!
  3. 네트워크/브로드캐스트 주소 사용
    192.168.1.0/24에서:
192.168.1.0   ✗ 네트워크 주소
192.168.1.255 ✗ 브로드캐스트 주소

유용한 온라인 도구

  • IP 계산기: https://www.calculator.net/ip-subnet-calculator.html
  • 서브넷 차트: 서브넷 마스크 표 참고
  • 이진수 변환기: IP를 이진수로 변환하여 AND 연산 확인