1장 p74~ 네트워크주소와 브로드캐스트 주소

R1# show ip route

특별한 용도의 IP주소
RFC 1918, RFC 5735에서 특별한 용도로 할당하는 다음의 주소를 정리하고 있다.
10.0.0.0/8 (8은 네트워크부분), 172.16.0.0/12, 192.168.0.0/16:조직 내부에서만 사용하는 사설 IP
127.0.0.0/8 자기 장비를 나타내는 루프백주소
169.254.0.0/16: PC 등 장비가 자동으로 IP 주소를 받아오지 못할 때 스스로에게 부여하는 링크 로컬(link local) ㅈ소
192.0.2.0/24 : 테스트용 주소. DDos(서비스 거부 공격)를 차단할 때 공격 패킷들을 이 주소로 전송하여 폐기할 수 있다.

서브넷팅
두 개의 네트워크 단을 형성하려면 서로 다른 네트워크 주소 3개가 필요하다.
192.168.1.0 (하나만 제공)
이 때, 네트워크주소를 여러 개로 분할하는 것을 서브넷팅(subnetting) 또는 서브넷 마스킹(subnet masking)이라고 한다. 그리고, 분할 된 각각의 네트워크를 서브넷(subnet)이라고 한다.

IP주소를 이진수로 표기하고 네트워크는 1 호스트는 0으로 적어보면 다음과 같은데 이것을 서브넷 마스크(subnet mask) 또는 네트워크 마스크라고 한다.
11111111.11111111.00000000.00000000 ( 서브넷 마스크)
10101100.00010000.00000001.00000001 (2진 표기 IP 주소)
172.      16.        1.            1

서브넷 마스크는 IP 주소 중에서 네트워크 부분의 길이를 나타낸다.
172.16.1.1 255.255.0.0
172.16.1.1/16

IP 주소가 소속된 서브넷 계산 방법
192.168.1.50/27

C 클레스이며 27-24는 3이므로 서브넷 갯수는 2^3 = 8개이다
256/8는 32이므로 x.x.x.32 x.x.x.64 x.x.x.96 ...128...160....192....224 가 각각 서브넷이 된다.
0(서브넷 제로). 32, 64, 96,127, 160, 192, 224 (서브넷 주소)

서브넷 제로
서브넷 중에 첫 번째 것을 서브넷 제로(subnet zero)라고 한다.
클래스풀 라우팅 프로토콜(classful routing protocol)은 상대방의 라우터에게 서브넷 길이를 알려주지 못하므로 전체 설정모드에서 # no ip subnet-zero라는 명령어를 사용한다.
그러나 요즘은 클래스풀 라우팅 프로토콜을 사용하지 않는다.
IOS에서 기본적으로 사용가능하도록 ip subnet-zero라는 명령어가 동작한다.

VLSM
라우터의 인터페이스에 부여된 IP 주소를 게이트웨이(gateway) 주소라고 한다.
게이트 웨이는 서브넷에 소속된 IP 주소 중에서 어느것을 사용해도 되나 보통 처음주소 또는 마지막주소를 사용한다.
192.168.1.1/26을 PC에게 부여할 때 192.168.1.2~192.168.1.62까지 61개이다.(브로드캐스트용과 switch에 한개씩) 만약 서브넷팅된 다음 주소에 더 많은 PC를 할당하려면 어떻게 해야 할까?

192.168.1.0/25 -------> 0~127 / 128~255
64개(4개 서브넷) 할당에서 128개(2개 서브넷)의 아이피로 할당이 늘었다.
192.168.1.128을 두 개로 나눠서 IP를 유도리있게 할 당 할 수 있다.

이처럼 VLSM(variable length subnet masks, 가변길이 서브넷 마스크)란 서로 다른 길이의 서브넷 마스크를 사용하는 것을 의미한다.

특별혼 용도의 서브넷 마스크
서브넷 마스크 길이가 32비트인 주소를 호스트 루트(host route)라고 한다. /32 주소는 일반 인터페이스에 부여할 수 없고, 루프백(loopback)이라는 논리적인 인터페이스 등에만 부여할 수 있으며, 특별한 용도ㅗㄹ 사용된다. 또, 호스트 루트는 특정 호스트로 가는 경로를 지정할 때 사용한다.

R1(config)# interface f0/0
R1(cofig-if)# ip address 1.1.1.1 255.255.255.254
% warning: use /31 mask on non point-to-point interface cautiously

라우터 사이의 시리얼(serial) 인터페이스에는 상대측 장비가 하나뿐인 31비트 크기의 서브넷 마스크를 사용할 수 있다. 하지만 라우터가 배분 해주는 fast ethernet 포트에서는 안된다.

경로축약
경로축약(route summary)이란 복수개의 네트워크를 하나로 표시하는 것을 말한다. 경로 축약은 수퍼넷팅(supernetting), 루트 서머라이제이션(route summarization) 등으로 불리며 용어에 따라 약간의 뉘앙스 차이는 있으나 동일하다.

경로축약의 장점 (p84)
1) 위상 변화를 국지화시켜 네트워크를 안정화시킨다.
축약하지 않으면 라우터 정보가 변할 때마다 갱신해야함, 트레픽 낭비가 심하다(컴퓨터 재부팅시마다할 시 낭비)
2) 장애처리 및 네트워크 관리가 쉽다.
3) 라우팅 테이블은 라우터의 DRAM에 저장되며, 크기가 증가하면 라우터의 성능이 떨어지고, 경로를 검색하는 시간이 느려진다.
경로 축약의 단점은 목적지까지 갈 수 없는 패킷들도 전송하여 대역폭(bandwidth)을 낭비할 수 있다는 것이다.

축약경로 계산방법

1) 현재 마스크에서 n을 빼면, 현재의 마스크를 가진 네트워크 2^n개가 축약된다.
2) 축약 시작수가 2^n의 배수이면 2^n개까지 동시 축약 가능하다.
11111111.11111111.11111100.000000(네트워크 마스크)
11000000.10101000.00000100.000000(192.168.4.0의 2진 표기)
11000000.10101000.00000101.000000(192.168.5.0의 2진 표기)
11000000.10101000.00000110.000000(192.168.6.0의 2진 표기)
11000000.10101000.00000111.000000(192.168.7.0의 2진 표기)

2개를 축약해서 2^2(4)~7까지 묶었다.

느슨한 축약과 롱기스트 매치 룰

롱기스트 매치 룰(longest match rule)이란 비트 수가 가장 길게 일치하는 방향으로 패킷을 전송한다는 용어이다.
느슨한 축약은 네트워크의 구성을 정확하게 나누지 않고 느슨하게 나눈 것을 말한다.
예를 들어 192.168.0.0/16으로 구성시 192.168로 시작하는 모든 IP가 전송된다. 이처럼 느슨한 축약을 해도 문제가 될 것은 없다.