Router와 Switch, OSI 7 Layer, Port, Router 설정,Routing Table by KHB 클라우드

Network/ Router와 Switch, OSI 7 Layer, Port, Router 설정,Routing Table

2023-08-01 18:43:43

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1. 라우터(Router)

라우터(Router)는 서로 다른 네트워크 사이에서 통신 경로를 지정해주고 데이터가 전송되도록 중간에서 중계해주는 장치이다. 서로 다른 네트워크를 연결해주는 장치로 랜카드, 허브, 스위치와 함께 네트워크를 구축할 때 사용되는 장비 중 하나이다. 일반적으로 인터넷 공유기가 라우터의 역할을 하고, 여기서 라우터는 데이터 패킷(Packet)을 통해서 목적지까지 갈 수 있는 여러 가지의 경로를 검사해서 가장 적합한 길을 결정하게 된다. 이러한 행위는 라우팅(Routing)이라고 부른다. 라우터는 게이트웨이(Gateway)의 역을 수행하기도 한다.

2. 스위치(Switch)

네트워크 스위치는 네트워크 내의 장치를 연결하고 해당 장치와 데이터 패킷을 주고받는다. 라우터와 달리 스위치는 여러 장치의 네트워크가 아닌 의도된 단일 장치(다른 스위치, 라우터, 사용자 컴퓨터일 수 있음)로만 데이터를 전송한다. 즉 동일 네트워크에서 노드(Node)를 확장하는 것으로, Mac Address Table에 의하여 프레임(단위:Frame)을 최적의 경로로 전송한다.

3. OSI 7 Layer

OSI는 Open System Interconnections Reference Model의 약자로 컴퓨터 네트워크 프로토콜 디자인과 통신을 계층별로 나누어서 설명한다. 7계층에 대해 알아야 하는 이유는 데이터(Data)의 흐름을 알 수 있고 각 계층별 기능과 역할을 통해 데이터 전달에 대한 전박전인 과정을 이해할수 있고, 어느 계층에서 문자가 생겼는지 확인이 용이하고 문제 해결이 쉽다.

초창기에는 서로 다른 프로토콜을 사용했으나 표준화가 되었다.

4. 계층별 역할 및 기능과 장비

상위계층: 7계층(Layer 7), 6계층(Layer 6), 5계층(Layer 5)

7계층(Layer 7) - Application 응용 계층 : App처리, 데이터 생성을 목적으로 사용자에게 인터페이스(Interface)와 네트워크(Network) 서비스를 제공한다. HTTP, FTP, Telnet 등이 있다.

6계층(Layer 6) - Presentation 표현 계층: 데이터 표현 방법, 7계층에서 만든 데이터를 컴퓨터가 인식할 수 있도록 데이터 표현 방식을 할당한다. JPEG, MP3, 압축 등이 있다.

5계층(Layer 5) - Session 세션 계층: 통신의 시작과 종료, App 또는 네트워크간 연결을 맺거나 끊기, 연결을 유지하는 기능을 담당한다. 논리적 연결을 담당한다.

하위계층:4계층(Layer 4), 3계층(Layer 3), 2계층(Layer 2), 1계층 (Layer 1)

4계층(Layer 4) - Transport 전송 계층: 데이터 전송 방식(TCP, IDP)을 결정 및 서비스 포트번호를 구별하고 네트워크 통신을 관리한다. 데이터 단위는 세그먼트(Segment)이고, L4 Switch, Gateway 가 있다.

3계층(Layer 3) - Network 네트워크 계층: 논리적인 주소(IP Address)를 기반으로 출발지에서 목적지까지 가는 데이터 경로를 설정한다(Routing). 데이터 단위는 패킷(Packet)이고, Router, L3 Switch가 있다.

2계층(Layer 2) - DataLink 데이터링크 계층: 물리적인 주소(MAC Address)를 기반으로 Node vs Node로 데이터 전송 형태를 결정하고, 기기간 처리를 한다. 데이터 단위는 프레임(Frame)이고, Ethernet, HDLC, ppp가 있다.

1계층(Layer 1) - Physical 물리 계층 : 0과 1로 이루어진 데이터들은 전기신호로 바꾸어 물리적으로 데이터를 전달한다. 데이터 단위는 비트(Bit)이고, Cable, Hub가 있다.

5. 포트(Port)

포트(port)는 운영 체제 통신의 종단점이다. 이 용어는 하드웨어 장치에도 사용되지만, 소프트웨어에서는 네트워크 서비스나 특정 프로세스를 식별하는 논리 단위이다. 주로 포트를 사용하는 프로토콜은 전송 계층 프로토콜이라 하며, 예를 들어 전송 제어 프로토콜(TCP)와 사용자 데이터그램 프로토콜(UDP)가 있다. 각 포트는 번호로 구별되며 이 번호를 포트 번호라고 한다. 포트 번호는 IP 주소와 함께 쓰여 해당하는 프로토콜에 의해 사용된다. TCP와 UDP는 각각 장단점이 있으며 위의 OSI 7 Layer의 4계층에 장단점 표가 있다.

well known port라고 구글에 검색해보면 포트번호 목록이 나오는데 거기서 자주사용 하는 포트 번호는 20,21,22,23,25,53,67,68,80,110,143,443,993,995,3306번 등이 있다.

6.라우터(Router) 설정

라우터 설정 초기 설정시에는 LAN구간을 먼저 설정한후 설정해야한다. 라우터 설정에는 여러가지 모드가 있다.

Router Mode: 사용자 모드, user모드로 Router> 라고 출력된다. 이 모드에선 할 수 있는게 별로없어 ping test만 자주 사용하는 편이다.

Privileage Mode: 관리자 모드, 특권 모드로 router# 라고 출력된다. Router Mode에서 enable 이라고 입력하면 접속할 수 있다. 주로 사용하는 명령은 show(설정 확인), write(설정 저장) 등이 있다.
Global Configuration Mode: 전역 설정 모드, 구성모드로 라우터(Router)와 스위치(Switch) 전체에 영향을 주는 설정모드로 Router(config)# 라고 출력된다. Privileage Mode에서 configure terminal 이라고 입력하면 접속할 수 있다.

Interface Configuration mode: Global Configuration Mode의 내부 모드다. Configuration Mode에서 특정 인터페이스에 접속하여 설정을 조작할 때 사용한다. 하지만 해당 모드에서는 현재 조작하고 있는 인터페이스에 대한 정보를 제공하지 않으므로, 설정을 조작할 때 필요한 설정만 조작해야 한다. 그렇지 못하면 인터페이스에 잘못된 설정이 적용될 수 있다.

(config-if)#라고 출력되고 Global Configuration Mode에서 interface 특정 인터페이스 이름을 입력하면 접속할 수 있다.

라우터 설정시 모드별 명령어 종류

[사용자모드]  Router> - 명령어 사용에 제약이 있으며 장치 설정이 불가능
[관리자모드]  Router# - 명령어 사용에 제약이 없으며 장치의 설정 내용을 볼 수 있음 / 설정을 확인하고 설정을 저장하는 모드
[설정모드]  Router(config)# - 장치 설정작업 수행 / 라우터의 암호 등을 설정 하는 모드
[라인설정모드]  Router(config-line)# - 로그인시 필요한 구성들을 접속형태에 따라 구성할 수 있는 모드 / 콘솔작업설정, 가상터미널(vty) 설치
[인터페이스모드]  Router(config-if)# - 인터페이스 활성화시키기 위한 모드

사용자모드( Router> ) -> 관리자모드(Router#) 명령어 : enable | en
관리자모드( Router# ) -> 설정모드(Router(config)#) 명령어 : configuration terminal | conf t

설정모드( Router(config)# )에서 라우터를 설정하는 명령어
라우터 호스트 이름 변경 명령어 : hostname 문제에서 제시한 이름
로그인 명령어 - 콘솔 암호지정하도록 할때 필요함 : login
설정모드 -> 관리자모드 명령어 : exit(바로 이전 단계) 혹은 end(어떤모드에서든지 무조건 관리자모드로 돌아감)
설정모드 -> 라인설정모드(Router(config-line) 명령어 : line console 0 혹은 line con 0
설정모드 -> 텔넷,가상터미널 전환 명령어 : line vty
관리자모드로 액세스할 때 암호를 설정 : enable password 암호명 (암호화되어 저장되지 않음)
관리자모드로 액세스할 때 암호를 설정 : enable secret 암호명 (암호화되어 저장됨)

관리자모드로 액세스할 떄 암호를 설정:service password-encryption 암호명 (모든 패스워드를 암호화함)
라우터의 설정 명령을 지우고 초기화하는 명령어 : erase startup-config
장비의 시간을 설정할 때 사용하는 명령어 : clock set 시간
콘솔 종료대기 시간 변경 명령어 : exec-timeout 시간 (exec-timeout 0 0 = 콘솔종료시간없음)

관리자모드( Router# ) 에서 가능한 명령어
Router설정 내용을 NVRAM에 저장 명령어 : copy r s 혹은 copy running-config startup-config(관리자모드 에서 저장)

관리자모드( Router# )에서 설정을 확인 하는 명령어
show clock : 라우터에 설정된 시간을 확인하는 명령
show version : IOS의 버전 정보확인과 S/W, H/W정보 확인
show startup-config : NVRAM정보 확인
show config : 라우터 장비설정의 저장내용을 확인하는 명령
show run : 설정된 인터페이스 확인
show ip interface brief : 인터페이스 정보 확인
show history : 사용했던 전체 명령어 확인

show는 약어로 sh로 사용할수 있다.

7. 라우팅 테이블(Routing Table)

목적지까지 갈 수 있는 모든 가능성있는 경로들 중에서 가장 효율적이라고 판단되는 경로 정보는 패킷을 전달할 때 바로 참고해서 사용할 수 있도록 따로 모아두는데 이 공간을 라우팅 테이블(Routing Table)이라고 한다.
라우터가 패킷을 어디로 전송할지 경로를 결정하는 방법은 라우팅 테이블을 참조하여 결정한다.
라우터(Router)는 패킷의 목적지와 목적지를 가려면 어느 인터페이스로 가야하는 지를 자신의 라우팅 테이블에 가지고 있고 패킷의 목적지 주소를 라우팅 테이블과 비교하여 어느 라우터에게 넘겨줄 지를 판단하게 된다. 따라서 라우팅 프로토콜(Routing Protocol)의 가장 중요한 목적이 바로 라우팅 테이블 구성이다.
라우팅 프로토콜(Routing Protocol): 라우터들끼리 경로 정보를 교환하는 프로토콜