[CISCO Network R&S] CCNA 2장 TCP/IP 2부

안녕하세요 뿅뿅뽁입니다.

1장에서는 간단한 네트워크 용어와 OSI 모델, TCP/IP 모델을 알아봤습니다.

이번 장에서는 IP 주소와 서브넷 마스크를 알아볼려고 합니다. 또한 서브넷 마스크를 이용하여 공유기에서의 호스트 수 제한 등 몇가지 설정하는 법을 알아볼려고 합니다.

1. IP

IP에는 IPv4와 IPv6가 있습니다. IPv4와 IPv6의 차이는 호스트 개수차이 정도 밖에 없는걸로 알기때문에 이 글에서는 IPv6는 다루지 않겠습니다.

이 글을 보시는 분들은 대부분 IP라는 말을 들어본적이 있으실겁니다. IP는 외부 장비들과 통신하기 위한 일종의 집주소라 생각하시면 됩니다. IP는 192.168.0.1 이렇게 생겼으며 만약 옆집 컴퓨터의 IP 주소가 192.168.0.2라면 해당 IP 주소로 통신하면 됩니다. 

IP는 2진수로 정의되어 있고 11111111.11111111.11111111.11111111로 표기하고 이를 십진수를 바꾸면 0.0.0.0~255.255.255.255 즉 2^32개의 주소가 존재합니다. 전 세계 PC 개수를 보면 IP주소는 부족해서 다 할당해줄 수가 없습니다. 그래서 공인IP와 사설IP라는 것이 존재합니다. 

해당 그림은 패킷트레이서라는 네트워크 시뮬레이션 툴을 사용하여 그린 그림입니다. 위에서 부터 라우터, 스위치, PC, IP 전화 순입니다. 사는 지역이 다른 두 집이 있다고 가정하겠습니다.  이 그림에서 라우터끼리는 공인IP, 그리고 라우터 아래 내부 네트워크는 사설 IP를 씁니다. 공인 IP는 사용하는데 제한이 있지만 사설 IP는 무제한 늘리셔도 됩니다.

따라서 PC0과 PC1의 IP는 겹칠수가 있으나 라우터의 IP, 즉 공인 IP가 다르기 때문에 통신이 가능합니다. 이런 방법으로 버텨왔으나 이제 공인 IP의 개수도 한계에 이르렀다고 합니다.

2. 게이트웨이

게이트웨이는 1부에서 용어설명을 잠깐 했듯이 내부 네트워크에서 외부 네트워크로 나가는 관문 역할을 합니다. 위의 그림에서는 왼쪽 집은 Router0, 오른쪽 집은 Router1이 게이트웨이가 됩니다.

3. 서브넷마스크

서브넷마스크는 네트워크에서 매우 중요한 부분입니다. 이것은 IP 주소 낭비와 효율적인 네트워크 관리를 위해서 필요합니다. 서브넷마스크는 쉽게 말해서 호스트(client)의 개수는 지정해주는 것입니다. 

서브넷마스크의 형태는 IP와 동일합니다. 255.255.255.0 이렇게 표기하며 표기된 상태에 따라 IP의 개수가 한정되게 됩니다. 예를 들어보겠습니다.

저희 집 공유기의 내부네트워크의 IP는 192.168.0.1이고 서브넷마스크는 255.255.255.0 입니다. 이러면 제 노트북에 할당될수 있는 IP의 범위를 2진수로 나타내면

게이트웨이    : 11000000.10101000.00000000.00000001 -> 십진수로 변환 : 192.168.0.1

서브넷마스크 : 11111111.11111111.11111111.00000000 -> 십진수로 변환 : 255.255.255.0

가능한 IP      : 11000000.10101000.00000000.xxxxxxxx     -> 십진수로 변환 : 192.168.0.0~192.168.0.255

자세히 보시면 서브넷마스크가 1인 부분은 숫자가 고정되고 0인 부분 0,1 둘다 들어갑니다.

한번더 예를 들면

게이트웨이    : 11000000.10101000.00000000.00000001 -> 십진수로 변환 : 192.168.0.1

서브넷마스크 : 11111111.11111111.10000000.00000000 -> 십진수로 변환 : 255.255.128.0

가능한 IP      : 11000000.10101000.0xxxxxxx.xxxxxxxx     -> 십진수로 변환 : 192.168.0.0~192.168.127.255

이렇게 됩니다. 이렇게 해서 내부 네트워크의 호스트 개수를 조절할 수 있습니다.

실제 IP로 해석해볼수도 있습니다. 윈도우키+r->cmd->ipconfig를 해보시면 본인의 IP 정보가 나옵니다.

제 IP 정보입니다.  이걸 2진수로 바꿔보겠습니다

게이트웨이    : 10101100.00010000.00100011.11111110

서브넷마스크 : 11111111.11111111.11111100.00000000

가용가능한 IP : 10101100.00010000.001000xx.xxxxxxxx

여기서

IPv4 주소      : 10101100.00010000.00100001.01010010가 범위 내에 들어가는지 알 수 있습니다. 

이처럼 서브넷마스크는 범위를 지정하는데 사용합니다. 그리고 255.255.252.0을 prefix라는 걸로 변환하면 서브넷마스크의 1이 22개이므로, 172.16.33.82/22 라고도 합니다. 

서브넷마스크를 직접 사용해 보시는게 이해가 더 빠르실 겁니다. 우리가 가장 많이 다루는 네트워크 장비인 공유기로 해보겠습니다. 

4. 공유기로 테스트

참고로 공용 와이파이로 연결하셨으면 따로 집에서 하시길 바랍니다. 가끔 카페같은 곳의 공유기 비밀번호가 기존 비밀번호라 들어가질수도 있기 떄문에 잘못하면 해당 공용 와이파이를 망가뜨릴수도 있습니다. 또한 망가뜨렸다면 공유기에 log 파일이 남기 때문에 대조 몇번하면 쉽게 걸립니다.

자신의 공유기에 접속부터 해볼까요?

윈도우키+r -> cmd -> ipconfig

현재 제 노트북의 IP는 192.168.0.22고 게이트웨이는 192.168.0.1입니다. 따라서 공유기로 접속할려면 192.168.0.1로 들어가야 합니다. IP는 각자 다르니 자신의 IP를 확인해보시면 됩니다.

인터넷을 킨다음 URL쪽에 게이트웨이 IP를 적은다음 엔터누르시면 아래화면과 비슷하게 나올겁니다.

사용자 암호와 보안문자를 입력하면 공유깅 접속하게 됩니다.

여기서 내부 네트워크를 보면 동적 IP 할당 범위가 192.168.0.2 부터 192.168.0.254 까지군요

여기서 알아야 할 점은 192.168.0.0은 네트워크 이름으로 쓰이고 192.168.0.255는 브로드캐스트 주소로 사용되기 때문에 2개를 제외한 192.168.0.1~192.168.0.254 즉 서브넷 마스크가 255.255.255.0 이라는걸 알 수 있습니다.

/24가 맞군요. 이제 저 서브넷마스크를 바꿔볼까요?

여기서 서브넷맛크를 변경하셔도 되고 동적 IP 주소 범위를 변경하셔도 됩니다. 서브넷마스크를 255.255.255.128로 바꾸면 어떻게 될까요?

그럼 IP의 범위는 192.168.0.1~192.168.0.126까지 될겁니다. 이런 방식으로 서브넷마스크를 이용하여 호스트를 관리 할 수 있습니다.

다른 기능은 네트워크를 좀더 배우시면 쉽게 하실 수 있으실겁니다.