TCP/IP Model(= DoD Model)과 OSI 7 Layer Model 2

5월 09, 2017

VLSM(Variable Length Subnet Mask, 가변길이 서브넷 마스크)

- 모든 Subnet을 동일한 조건으로 쪼개는 것이 아니라 다양한 요구 조건에 따라
   서로 다른 크기로 Subnetting을 수행한다.

- 조건이 다양한 경우 가장 큰 조건부터 순서대로 Subnetting을 수행하는 것이 안전하다.

<Ex. 1> KGITBANK는 KT로부터 [211.100.10.0/24] 대역을 할당받았다.
KGITBANK의 네트워크 관리자는 다음 조건에 따라 VLSM을 수행하려고 한다.

=> 영업부 : 100Hosts / 관리부 : 50Hosts / 강사부 : 20Hosts
      중앙부 : 20Hosts

<Network ID> <Host ID>
211.100.10.   00000000
2^n - 2 >= 100

              n = 7
211.100.10.|0| 0000000 211.100.10.0/25
211.100.10.|1| 0000000
n = 6

211.100.10.1   0000000
211.100.10.1|0| 000000 211.100.10.128/26
n = 5
211.100.10.1|1| 000000
211.100.10.11|0| 00000 211.100.10.192/27
211.100.10.11|1| 00000 211.100.10.224/27

- 관리부는 211.100.10.128/26 을 할당받았다.
   실제 관리부 PC에 할당이 가능한 범위와 Subnet mask를 구하시오.
   128~191
   할당가능 범위 : 211.100.10.129 ~ 190

   Subnet Mask = 255.255.255.192

<Ex. 2> 공격자가 자신의 Host IP 주소를 확인했더니 다음과 같은 정보가 보였다.
        해당 Host가 포함된 Network 대역의 ID와 같은 범위에 포함되는 다른 장비들의 IP 범위를 구하시오.

Ipv4 = 192.168.104.125
Subnet Mask = 255.255.255.224
Subnet Mask = 255.255.255.11100000

<Network ID>    <Host ID>
192.168.104.111    00000
192.168.104.01111101
255.255.255.11100000
--------------------
192.168.104.01100000

192.168.104.96/27 ~ 192.168.104.127/27

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

IP Header <Module 01 48p>

TTL : time to live.
=> 라우터를 하나씩 거칠때마다 TTL값을 -1해준다. 0이 됬을 때에 목적지에 도달하지 못하면, 잘못된 Packet으로 인식 폐기처분.

     ping을 날렸을 때 TTL = 59라면, windows = 128, Linux 64.
     상대방 장비의 OS가 Linux라고 추정가능. 최근엔 보안상 임의 TTL값 변경 가능.

MTU : 3계층까지 포장된 Data [IP Header][TCP Header][DATA] 1500Byte가 MAX 기본사이즈.
            Max Transfer Unit.
           2계층으로 내려오면, [Eth][IP Header][TCP Header][DATA][FCS]로, 1518byte.

if) 1500Byte를 초과할 경우, 3계층에서 Fragmentation(조각화)
    4계층에서 Segmentation이 이뤄지는데 TCP일 경우, 미리 Size를 Segmentation 해줌.
    (MSS = Maximum Segment Size)
    MSS = [TCP][DATA]에서 순수 DATA만을 MSS라고 부른다.
    MSS = MTU - (IP Header + TCP Header)
    MSS = 1500 - (20 + 20) = 1460 Byte 로 미리 4계층(Transfer)에서 Segmentation을 해준다
    (TCP일 경우)

     => 조각화된 1500Byte(MAX 1518 Byte)가 switch를 지나, Router로 가지만, Router에서
           Router로 이동할 때,  해당 프로토콜이 Ethernet이 아닌 다른 protocol인 경우, Router(L3)
          에서 Fragmentation을 하게 된다.

if) Router가 MAX 576Byte라면, Data(1480Byte)를 556Byte로, +IP Header(20Byte)로 총 576Byte를 전송한다. 조각난 Data는 최종 목적지에서 수신 버퍼에 저장, 순서를 조립한다.

IP Header Format

Identification(식별자) = 한몸인지, 조각나 있는 상태인지 알려줌(조각나도 ID값은 공유한다)

IP Flags = 상태 ( x = 항상 0,
                    D = don't fragment(1이면 조각내지 X/ 조각을 내야한다면 버림),
                    M = More fragment(1이면 뒤에 조각이 더 따라옴)
                   Fragment Offset = 조립 순서(Data의 첫 offset이 옴)

================================================================================================================

- Layer 2 : Data-Link -

1. L2 역할

     => 동일 Network(= Data-Link) 안에서 Data를 전송하게 된다.
          L3 Device에서 다음 Network로 전송하는 경우 기존 L2 헤더는 제거되고 출구 Network에
          맞게 새로운 L2 헤더를 사용하게 된다.

2. L2 Protocol

1) LAN 구간 Protocol => Ethernet / Token ring / FDDI
2) WAN 구간 Protocol => PPP / HDLC / X.25 / Frame-relay / ATM

3. L2 정보

     => LAN 구간의 Protocol의 경우 MAC 주소를 사용. (Multi Access 네트워크 타입이기 때문)
     => PPP / HDLC의 경우 별도의 L2 주소를 사용하지 않는다. (네트워크 타입이 Point to Point
          이기 때문. router가 1:1)
     => Frame-relay의 경우 DLCI 값을 사용.
     => ATM의 경우 VCI/VPI 값을 사용.
....

4. L2 PDU(Protocol Data Unit)

=> L2 헤더 + L3 헤더 + L4 헤더 + DATA + FCS -> Frame

5. L2 Device

=> Switch / Bridge(오늘날 X)

Network = Broadcast Domain
하나의 Network는 한 라우터 내에서만 Broadcast할수있다. 외부로는 X
Gateway = 외부와 연결되는 3계층 출구장비.
2계층은 동일 네트워크 안에서의 통신을 담당한다.
Router로 거쳐 나가는 순간 L2의 헤더는 다음 라우터에서 제거/수정된다.

Ethernet

=> 오늘날에 사용되는 LAN 구간의 Layer2 Protocol이다.
       Xerox 연구원이었던 맷 칼프를 중심으로 DEC/Intel/Xerox가 공동으로 Ethernet 1(DIX 1)을
       개발하였다.
=> Ethernet1은 다시 IEEE 802.3으로 표준화되었다.
      그 후 Ethernet 2가 발표되어 오늘날 대부분의 Data 전송은 Ethernet 2 방식을 사용한다.

MAC(Media Access Control) Address

=> LAN 구간의 Protocol(Ethernet/Token ring..)에서 사용되는 Layer2 주소이다.
=> 'Logical Address'인 Layer3 주소와 다르게 Physical Address'라고 표현한다.
=> 48bit의 이진수이고, 사람이 식별하기 편하게 12자리의 16진수로 묶어서 표현한다.

A9E9F53AF8D7
-> OS마다 MAC 주소 표현방식의 차이가 존재한다.

1) windows => A9-E9-F5-3A-F8-D7
2) linux => A9:E9:F5:3A:F8:D7
3) cisco => A9E9.F53A.F8D7

=> MAC 주소 48bit 중 앞의 24bit는 해당 장치를 생산한 회사의 고유 ID,
      즉 OUI이다. 뒤의 24bit는 해당 장치의 고유 ID(Host-ID)이다.
     MAC 주소는 중복되면 안되고 고유한 주소를 갖고 있어야 한다.
    ARP = IP를 통해 MAC을 알아오는 프로토콜

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