【정보기기운용기능사】 11강. DHCP, NAT, IPv6

11강. DHCP, NAT, IPv6

 

추천글 : 【정보기기운용기능사】 정보기기운용기능사 목차

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1. DHCP [본문]

2. NAT [본문]

3. IPv6 [본문]

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1. DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol) [목차]

⑴ 개요

① 정의 : TCP/IP 통신을 실행하기 위해 필요한 설정 정보를 자동적으로 할당하고 관리하기 위한 통신 규약

②  RFC 1541에 정의 

③ 필요성 : IPv4에서 주소 부족 문제를 해결하기 위해 IP 주소의 가용성을 높여 줌

④ 정보기기운용기능사 팁. DHCP가 잘 설정이 되지 않으면 Static으로 IP 주소를 입력한 뒤 DHCP로 전환

⑵ DHCP 메커니즘

① 1^st. Discover 

○ 1^st - 1^st. DHCP 클라이언트는 부팅이 시작되는 동안에는 IP 주소가 없음

○ 1^st - 2^nd. 부팅하고 네트워크가 시작되면 DHCP 클라이언트는 IP 주소를 설정하기 위해 DHCP 서버를 찾는 요청을 만들어 2계층과 3계층 브로드캐스트 주소를 이용하여 브로드캐스트함

② 2^nd. Offer 

○ 2^nd - 1^st. Discover 메시지를 받은 DHCP 서버는 사용 가능한 IP 주소 하나를 포함한 DHCP 패킷을 만들어 브로드캐스트 전파

○ 2^nd - 2^nd. 만약 하나의 네트워크에 여러 개의 DHCP 서버가 있다면 서버마다 같은 작업을 하게 됨

③ 3^rd. Request : DHCP 서버로부터 IP 주소를 받은 DHCP 클라이언트는 즉시 IP 주소를 사용하지 않고, 자신에게 IP 주소를 임대해 준 서버에 IP 주소를 포함한 패킷을 만들어 다시 네트워크에 브로드캐스트 함

④ 4^th. Ack 

○ 4^th - 1^st. 자신이 보낸 IP 주소가 채택되지 않았다면 DHCP 서버는 해당 IP 주소를 자신의 주소 풀에 유지

○ 4^th - 2^nd. 자신이 보낸 IP 주소가 채택되었다면 IP 주소 임대 기간 등의 옵션을 담은 주신 확인(Acknowledge) 패킷을 만들어 최종적으로 브로드캐스트함

⑤ 5^th. 주소 할당 이후

○ 5^th - 1^st. 동적 할당(Dynamic Allocation) : 주소를 할당 받은 장치에서 주소가 필요 없다는 메시지를 보낼 때까지 주소 할당

○ 5^th - 2^nd. 자동 할당(Automatic Allocation) : 주소를 영구적으로 할당

○ 5^th - 3^rd. 수동 할당(Manual Allocation) : 미리 할당된 IP 주소를 장치에게 전달하여 장치가 IP 주소를 사용할 수 있도록 함

⑶ 1^st - ⒜. DHCP 서버 구성 : 라우터를 DHCP 서버로 구성하는 방법 : 중규모 이상에서는 라우터에 큰 무리를 줄 수 있으므로 가급적 피해야 함

○ 사전에 R1의 Fa0/0 포트에 IP 주소를 부여해야 함

○ 3^rd의 과정을 거치면 각 PC에게 동적 IP 주소를 부여할 수 있음

 

 

Router(config)#ip dhcp excluded-address 163.180.116.1	(준필수) 제외시킬 IP 주소 범위 정의; 즉 163.180.116.1의 IP 주소를 제외함  참고. IP 주소 제외 시 디폴트 게이트웨이 주소, 이미 사용 중인 IP 주소, 원하지 않는 IP 주소를 제외  참고. #ip dhcp-excluded-address 163.180.116.1 163.180.116.5로 설정 시 5개의 IP 주소를 제외함
Router(config)#ip dhcp pool TEST	(필수) 서비스되는 DHCP 주소 풀의 이름 설정
Router(dhcp-config)#network 168.180.116.0 255.255.255.0	(필수) DHCP를 통해 할당되는 IP 주소 대역 설정; 즉 네트워크 주소 168.126.64.1/24에서 168.126.64.254/24까지의 IP 주소를 할당함  참고. 앞서 제외시킨 IP 주소 범위는 할당되지 않음
Router(dhcp-config)#default-router 168.180.116.1	(준필수) 디폴트 게이트웨이 설정; 만약 한 개 이상의 디폴트 게이트웨이를 가지고 있을 시 등록 가능  참고. 여러 호스트 PC에 서로 다른 네트워크의 동적 주소를 할당하고자 할 때 사용   예. 이 디폴트 게이트웨이가 적용되는 VLAN에만 동적주소를 할당하고자 할 때
Router(dhcp-config)#dns-server 1.1.1.1	(선택) DNS 서버 설정; 즉 DNS를 DHCP와 같이 자동으로 설정하고자 한다면 DNS 주소를 적어줌
Router(dhcp-config)#netbios-name-server 2.2.2.2	(선택) Netbios 서버 IP : Netbios 서버를 사용한다면 이 주소도 등록 가능   참고. 최신 버전의 패킷트레이서만 사용 가능
Router(dhcp-config)#domain-name cisco.com	(선택) 도메인 네임 설정  참고. 최신 버전의 패킷트레이서만 적용 가능
Router(dhcp-config)#leash infinite	(선택) 임대기간 설정; 즉 IP 주소를 얼마동안 임대할 것인지 설정  참고. 최신 버전의 패킷트레이서만 적용 가능  참고. #lease infinite : 영구적으로 할당함  참고. #lease 10 10 30 : 10일 10시간 30분동안 할당함
Router(dhcp-config)#service dhcp	(선택) 서비스 실행; DHCP 서비스를 수동으로 시작해야 하는 경우에 사용  참고. 최신 버전의 패킷트레이서만 적용 가능

 

⑷ 1^st - ⒝. DHCP 서버 구성 : DHCP 기능을 하는 서버를 구축하는 방법

① 정의 : 서버에 DHCP 서비스를 구축하고 각 PC에게 IP 주소를 할당하는 방식

② 1^st - ⒝ - 1^st. DHCP 서버의 DHCP 서비스 설정 : 해당 서버 아이콘 클릭 → Services → DHCP → Default Gateway, DNS Server, Start IP Address, Subnet Mask 기입 → Add → Save

○ DHCP 서버 구성시 디폴트 게이트웨이를 적절히 설정하면 각 VLAN별로 서로 다른 DHCP 주소 부여 가능

③ 1^st - ⒝ - 2^nd. DHCP 서버의 IP 주소 설정 : 해당 서버 아이콘 클릭 → Desktop → IP Configuration → Static 선택 → IP Address, Subnet Mask, Default Gateway 기입

○ 사소해 보여도 DHCP 서버의 정적 IP가 할당되지 않으면 동적 IP 주소를 할당하지 않음

○ 동적 IP 주소를 할당할 때 자신의 정적 IP 주소와 중복되지 않도록 함

④ 1^st - ⒝ - 3^rd. DHCP IP 주소 할당 결과 : 각 PC 아이콘 클릭 → Desktop → IP Configuration → DHCP 선택 → IP 주소를 받아옴을 확인

⑸ 2^nd. DHCP Relay 

① DHCP 서버가 다른 브로드캐스트 영역까지 동일한 설정의 DHCP 서비스가 가능하도록 설정하는 것

② 필요성 : 라우터는 기본적으로 브로드캐스트 정보를 차단하는 기능이 있음

○ 라우터 - 라우터간 시리얼 구간은 UDP가 통과할 수 있음

○ 새로운 라우터 로컬 LAN 구간으로 들어가면 UDP가 차단됨

○ 새로운 라우터 로컬 LAN 구간에 있는 네트워크 장치는 위의 방법으로 동적 IP 주소를 할당할 수 없음

③ 설정 예

○ 라우터 기본 설정 예

 

R1(config)#int gi0/0
R1(config-if)#ip add 163.180.116.1 255.255.255.0	#ip add는 #ip address의 약어
R1(config-if)#no shutdown
R1(config-if)#exit
R1(config)#int gi0/1
R1(config-if)#ip add 203.230.7.1 255.255.255.0
R1(config-if)#no shutdown
R1(config-if)#exit

 

○ 라우터 DHCP Relay 설정

 

R1(config)#int gi0/1
R1(config-if)#ip helper-address 163.180.116.2	helper-address : UDP 브로드캐스트를 다른 브로드캐스트 영역으로 넘기는 역할

 

⑹ 3^rd. 방법 1. 각 네트워크 장치 아이콘 클릭 → Desktop → IP Configuration → DHCP 선택 → IP 주소를 받아옴을 확인

     ① 각 네트워크 장치는 IP 주소를 할당받을 때까지 "Requesting IP Address"라는 메시지를 보이며 상당한 시간 소요

② 라우터를 DHCP 서버로 구성했을 경우 Router#show ip dhcp binding로 DHCP 할당을 확인할 수 있음

○ MAC 주소는 각 장치 아이콘 클릭 → Config → Fastehternet로 이동 뒤 확인 가능

⑺ 3^rd. 방법 2. 라우터나 스위치의 포트에 동적 IP 주소를 할당하고자 하는 경우 : #ip address dhcp 명령어 입력

 

 

2. NAT(Network Address Translation) [목차]

⑴ 개요 

① 장점 : 공인 IP 주소를 내부 사설 IP 주소로 변경하거나 숨김으로써 보안성 향상 및 관리 효율성 증대 

② 단점 : 네트워크 지연, 오류 위치 식별이 어려움

⑵ 유형 1. 정적 NAT(Static NAT) 

① 정의 : 변환하는 공인 IP 주소와 내부 사설 IP 주소가 미리 지정되어 있는 경우

○ 사설 ip 주소와 공인 ip 주소가 1 : 1로 매칭

○ 고정된 ip 주소를 가져야 하는 웹서버 등에 사용 

② 설정 예

 

Router>en
Router#conf t
Router(config)#ip nat inside source static 10.1.1.2 198.53.12.221	10.1.1.2 : 사설 IP  198.53.12.221 : 공인 IP
Router(config)#int fa0/0	fa0/0 : 사설 IP 진입 인터페이스 포트
Router(config-if)#ip address 10.1.1.2 255.255.255.0	#ip add로 축약 가능
Router(config-if)#ip nat inside
Router(config-if)#exit
Router(config)#int s0/0/0	s0/0/0 : 공인 IP 진입 인터페이스 포트
Router(config-if)#ip address 198.53.12.221 255.255.255.0
Router(config-if)#ip nat outside

 

⑶ 유형 2. 동적 NAT(Dynamic NAT) 

① 정의 : 사설 IP와 공인 IP가 사전에 서로 변환을 정해 놓지 않고 통신이 시작되는 그때그때의 상황에 따라 주어진 볌위의 IP로 정해지는 것

② 클라이언트가 요청하는 순서대로 공인 ip 주소를 부여

③ 설정 예

 

Router>en
Router#conf t
Router(config)#ip nat pool dynamic 220.50.63.1 220.50.63.254 netmask 255.255.255.0	dynamic : ACL 이름  220.50.63.1 : 시작 공인 IP  220.50.63.254 : 마지막 공인 IP  255.255.255.0 : 서브넷 마스크
Router(config)#ip nat inside source list 10 pool dynamic	10 : ACL 번호  dynamic : ACL 이름
Router(config)#access-list 10 permit 220.50.63.0 0.0.0.255	10 : ACL 번호  220.50.63.0 : 접근 가능한 IP 주소  0.0.0.255 : 와일드카드 마스크
Router(config)#int fa0/0
Router(config-if)#ip nat inside
Router(config-if)#exit
Router(config)#int s0/0/0
Router(config-if)#ip nat outside
Router(config-if)#exit

 

⑷ 유형 3. NAT 오버로딩(Overloading) 또는 PAT(Port Address Translation)

① 정의 : 하나의 공인 IP 주소와 포트 번호를 사용하여 여러 개의 사설 IP를 지원하는 것

② 만약 PAT가 없다면, 여러 호스트가 인터넷을 사용하는 공인 IP 주소가 끊어지기를 기다려야 함

③ 설정 예

 

Router(config)#ip nat inside source list 20 interface se0/0/0 overload	ACL 20번의 조건에 허용하는 IP는 se0/0/0 포트 주소를 입히도록 설정
Router(config)#access-list 20 permit 202.10.2.0 0.0.0.255	ACL 20번의 허용 IP 주소를 설정  202.10.2.0 : IP 주소  0.0.0.255 : 와일드카드 마스크
Router(config)#int fa0/0	인터페이스 fa0/0으로 진입
Router(config-if)#ip nat inside	인사이드 인터페이스 정보 설정
Router(config-if)#exit
Router(config)#int se0/0/0	인터페이스 se0/0/0으로 진입
Router(config-if)#ip nat outside	아웃사이드 인터페이스 정보 설정
Router(config-if)#exit

 

⑸ 설정 내용 확인

① #debug ip nat 

② #show ip nat translation 

③ #show ip nat statistics

 

 

3. IPv6 [목차]

⑴ IPv4와 IPv6

 

구분	IPv4	IPv6
주소 길이	32 비트	128 비트
표시 방법	8비트씩 4개 부분으로 나누어 10진수로 표시  예. 203.230.7.1	16비트씩 8개 부분으로 나누어 16진수로 표시  예. 2002:0221:ABCD:DCBA:FFFF:4002
주소 개수	4,294,967,296개	2128개
주소 할당 방식	A, B, C, D 등의 클래스 단위로 비순차적 할당	네트워크 규모, 단말기 수에 따라 순차적 할당
브로드캐스트 주소	있음	없음(로컬 범위 내에서의 모든 노드에 대한 멀티캐스트 주소 사용)
보안	IPSec 별도 설치	IPSec 지원
서비스 품질	제한적 품질 보장(Type of Service에 의한 서비스 품질 일부 지원)	확장된 품질 보장(트래픽 클래스, 플로우 레이블에 의한 서비스 품질 지원)

 

⑵ IPv6 헤더 

① 버전(Version) : 4비트, IP 프로토콜의 버전 (예 : IPv6의 경우 6)

② 트래픽 클래스(Traffic Class) : 8비트, IPv6 패킷의 클래스나 우선순위, IPv4의 TOS 필드와 유사 

③ 플로 레이블(Flow Label) : 20비트, 네트워크상에서 패킷들의 어떤 특정한 흐름에 대한 특성, 음성·화상의 경우만 0이 아닌 값으로 설정 

④ 페이로드 길이(Payload Length) : 16비트, 점보 페이로드 옵션을 사용시 페이로드 길이 필드는 모두 0으로 표시

⑤ 다음 헤더 : 8비트, IPv6 기본 헤더 다음에 어떤 종류의 확장 헤더가 오는지 나타내는 필드

⑥ 홉 제한(Hop Limit) : ip 패킷이 전송되는 거리를 홉(Hop) 단위로 제한할 때 사용하는 필드

⑦ 출발지 주소 : 128비트 

⑧ 목적지 주소 : 128비트

⑶ 설정

① 기본 설정

② RIPng

③ OSPFv3

④ 설정 내용 확인

○ #show ipv6 ospf neighbor 

 

입력: 2018.10.21 12:09