3 주차 1 차시 IPv4 주소클래스 학습목표 1. IP 헤더필드의구성을파악하고요약하여설명할수있다. 2. Subnet ID 및 Subnet Mask 를설명할수있고, 각클래스의사용가능한호스트수와사설 IP 주소및네트워크주소와 브로드캐스트주소를설명할수있다. 학습내용 1 : IP 헤더필드구성 1. Network Layer Fields 2. IP 헤더필드의구성 1) Version - 4 비트길이로현재사용하는 IP 의버전정보, 4 2) HLEN ( 헤더길이영역 ) - 헤더의총길이를 4 바이트단위로표시, 6 이면 24 바이트 - IP 헤더에옵션영역이없을경우기본헤더길이는 20 바이트이므로 0x5 (5x4 = 20) 3) Type Of Service (TOS) - 3비트의우선순위와 4비트의 TOS 설정용으로사용 - 현재, 우선순위영역은모든라우터가무시함 - 대부분의시스템에서는 TOS영역도지원하지않음 - 참고 : 상세용도는 RFC 1349 참조 RFC : Request For Comments (ftp://ftp.ietf.org/rfc/) - 1 -
4) Total Length - IP 헤더의길이를포함한 - IP 데이터그램전체의바이트수 - 유효한데이터영역의길이를추출하기위해사용 1 IP 패킷을구성하는헤더의길이는고정되어있지않음 2 Ethernet의경우 IP 헤더를포함한 IP 패킷의총길이가 46 바이트미만인경우패딩영역을강제로부착 5) 참고 : MTU (Maximum Transfer Unit) - 최대전달단위 - 전체길이영역은 2바이트로 65535까지가능 - 데이터링크계층의데이터영역의최대길이이하로제한 - Ethernet : 1500 bytes - FDDI : 4352 bytes - PPP : 296 bytes - X. 25 : 576 bytes - Token ring : 17914 bytes 6) Identification ( 식별번호 ) - 송신되는각 IP 패킷들을식별하기위한번호 - 패킷을송신할때마다 1씩증가 - MTU보다길어서전송중에분할된 IP 패킷들을재조립하는데사용 7) Flags - 첫비트는사용되지않음 - DF : 패킷을쪼갤것인지결정하는 flag Don t Fragmentation : 1이면분할하지않음 - MF : 쪼개진패킷이더있는지나타내는 flag More Fragmentation : 마지막패킷조각일때 0-2 -
8)Fragmentation Offset (8 바이트단위 ) - 쪼개진패킷이몇번째조각에해당하는지표시 * Fragmentation 예 9) Time To Live (TTL) - 경유할수있는라우터의최대갯수 (hop 수 ) - 라우터는 IP packet을중계할때 TTL 값을 1씩감소 - TTL이 1인 IP packet을수신한라우터는 1감소시키면 0이되므로이패킷을버리고, 최초로송신한호스트에게알림 10) Protocol 영역 - 상위계층의프로토콜의종류를표시 - TCP : 6, UDP : 17, ICMP : 1 11) Header Checksum - IP header 에대한오류를검사 12) Source IP Address - 32 비트의출발지 IP 주소 13) Destination IP Address - 32 비트의목적지 IP 주소 14) IP Options - Padding 용 - 3 -
2. IP Header Field 요약 - 4 -
학습내용 2 : IP 주소클래스 1. 네트워크번호 2. 네트워크번호 3. 라우터인터페이스 / 포트 - 5 -
4. Default Gateway 5. Network Layer Datagrams 6. 32 비트이진수의 IP 주소 - 6 -
7. IP version 4 의 IP 주소 1 32 비트로구성 2 네트워크부분과호스트부분으로구성 - 네트워크부분은네트워크를구분 - 호스트부분은네트워크속의호스트를구분 3 8 비트씩점 (dot) 으로구분하여 10 진수로표기 4 IP 관리 - NIC : Network Information Center - KRNIC : Korea Network Information Center - 7 -
8. IP 주소클래스와할당비트수 - 0 octet 은 RFC 에서사용금지 - 127 은 loopback test 용으로예약 학습내용 3 : Subnet 1. Subnet ID 1 26bit 를네트워크 ID 로사용하면같은 C Class network ID 로여러개의다른네트워크 ID 사용가능 - 8 -
2. Subnet Mask 1 Subnet Mask 를이용하여자신과목적지호스트의네트워크 ID 를계산하여같으면로컬, 다르면외부네트워크 2 Subnet 으로사용한두 bit 부분으로서로다른외부네트워크로처리됨 3. 8-Bit 값에해당하는십진수 4. 8-Bit 값에해당하는십진수 176.10.0.0 과같이호스트부분이모두 0 인 IP 주소는네트워크 ID 로예약되어있음 176.10.255.255 과같이호스트부분이모두 1 인 IP 주소는 Broadcast 주소로예약되어있음 - 9 -
5. 각클래스의사용가능한호스트수 Class A (24 bits for hosts) 224-2* = 16,777,214 maximum hosts Class B (16 bits for hosts) 216-2* = 65,534 maximum hosts Class C (8 bits for hosts) 28-2* = 254 maximum hosts Subtracting the network and broadcast reserved address 6. 사설 IP 주소 - 내부네트워크에서만유효 - 외부네트워크와통신을위해서는공인 IP 주소로변환필요 - IP 주소부족현상해결을위한한방법 - 내부네트워크의보안에유리 - A, B, C 클래스에각각사설 IP 주소범위가있음 - 10 -
7. 네트워크주소와브로드캐스트주소 1) Network Address - Net-id : 네트워크를나타내는특정값 - Host-id : 00 00 ( 호스트부분은모두 0) - 용도 : 네트워크의주소를표현 (Network ID) - IP 패킷의헤더에는사용되지않음 2) Net-directed broadcast to net-id - Net-id : 네트워크를나타내는특정값 - Host-id : 11 11 ( 호스트부분은모두 1) - 용도 : 특정네트워크의모든호스트에게 broadcast 학습정리 1. IPv4 주소는 A, B, C, D, E 클래스로구분된다. 2. 각클래스는시작비트의패턴에따라구분되고각각 0, 10,110, 1110, 1111 로시작된다. 3. A, B, C 클래스주소는네트워크와호스트를나타내는부분으로구성되고, D 클래스주소는멀티캐스트에사용되는 주소이다. - 11 -