Looping

-위의 사진을 보시면 두 호스트 사이에 스위치 또는 브리지가 두 개 있습니다.

 즉 하나의 호스트에서 다른 호스트로 가는 경로가 두 개 이상 만들어진다는 겁니다.

 보통 이렇게 구성하는 것은 하나의 경로가 끊어져도 다른 경로를 쓰기 위한 것인데

 이렇게 구성을 하게 되면 가장 큰 문제, 즉 루핑이 발생하게 됩니다.

 

LOOPING 발생시

-looping이 발생한다는 것은 flooding이 발생한다는 얘기(cpu사용량이 많아진다.)

 

해결방법 - spanning tree protocol

(이중화된 스위치 내에서 무한 반복으로 looping이 일어날 때 해결방법은?)

(참고 - https://emotionofengineering.tistory.com/15)

-포트를 일일 빼고 노드를 확인해야 한다.

-해결방법 : spanning tree protocol

 

BPDU

-출발지에서 통신을 하고자 할 때 보내는

데이터=내가 무언가를 보냈을 때 그 데이터를 뭐라고 부르는 것

-BPDU(Bridge Protocol Data Unit)는 브릿지끼리 서로 STP 관련된 정보를

교환하기 위한 프레임으로 root bridge BIDsender BID, root path cost,

sent port ID 필드 등으로 구성

-bridge protocol data unit(bpdu) : 2초에 한번씩 데이터를 보낸다.

-bpdu(데이터)안에 bid를 포함하고 있다.

스위치에서 각각의 bid를 받아 각각의 bid를 가지고 있다.

#루프가 일어나지 않게 하기 위해서 1,23번 순서대로 전달하게 할 때

-bid 비교

BID

-BID(Bridge ID)2바이트의 브릿지 우선순위 값과 6바이트의 브릿지

MAC주소로 이루어진 브릿지 식별자(ID)

prioritymac 주소?

=>priority=4bit(p) + 12bit(vlan-id)=16bit
    =32768(priority
)=1000

=>mac주소 = 000000000000 (=맥어드레스, 48bit=6byte)

스위치에서 각각의 bid를 받아 각각의 bid를 가지고 있다.

#루프가 일어나지 않게 하기 위해서 1,23번 순서대로 전달하게 할 때

-bid 비교

#루프가 일어나지 않게 하기 위해서 1(32768.111111),2(32768.222222), 3(32768.33333) 순서대로 전달하게 할 때

1번 마다 32768 인데 모두 32768이니 맥주소가 제일 작은 것을 보고 root bridge를 판단을 해야 한다.

root

bridge

=대장 스위치=priority + 맥주소가 제일 작은 것

= 예제32768(현재 값은 이렇다).111111

-대장은 마음대로 데이터를 내보낼 수 있어야 한다.(flooding 가능)

designated=root 맞은편은 designated

- 브릿지 관리자는 브릿지 우선순위 값을 변경하여 root bridge로 선별할 브릿지를 정할수 있다.

* root path cost : 현재의 브릿지에서 root bridge까지 전송하는데 소요되는 비용.

  초기에는 자기 자신을 root bridge로 설정하기 때문에 값을 0으로 설정한다.

* port ID : BPDU가 전송된 포트 ID

root port

-루트 브릿지가 아닌 브릿지 마다 루트 브릿지에 가장 가까운 포트를 root port로 선별

-예제 100M1G 중에 1Gcost 값이 낮다는 의미는 하기와 같다.

=링크의 비용 값과 해당 포트로 전송 받은 BPDUroot path cost 필드 값을 더하여 가장 작은 값울 root port로 한다.

designated port

-브릿지 사이에 연결된 세그먼트에서 더 작은 root path cost를 가진 포트를 designated port로 선별

-루트 브릿지의 모든 포트는 root path cost 값이 0이기 때문에 모두 designated port가 된다.

-designated=root 맞은편은 designated

- root port, designated port 외에 브릿지 포트들은 nondesignated port가 되며 논리적으로 차단 된다. (blocking)

cost

-bandwidth(대역폭)을 보고 결정한다.

*bandwidth=1초에 몇 1비트를 내보내냐

1초에 100bit= 100개의 데이터를 보낸다.

cost 표준값

10M 100

100M - 19

1G COST 4

값이 작을수록 좋은 길

-root 포트를 따라가면 대장스위치가 있다.

 

cost 비교

2-#to root bridge=non r.b to r.b

2(32768.222222), 3(32768.33333) = non root bridge

2번이 1번으로 바로 갈 때 3번을 통해 돌아서 갈 때 비교를 한다면 cost 비교라고 한다.

기타

#2960

3560

4503

6506

스위치 숫자가 클수록 스위치기능이 좋다.

맥어드레스는 제일 먼저 만들어진 것일수록 값이 낮다고 본다.

그래서 그러한 부분을 막기 위해

 

STP 브릿지 4가지 상태 변화

STP 브릿지 4가지 상태 변화

-스위치가 초록색까지 되기 까지 50(forwarding delay time)

-브릿지는 전원이 켜지면 blocking 상태가 되었다가 listening, learning 상태를 거쳐서

최종적으로 프레임을 전송할 수 있는 forwarding 상태로 상태 변화를 하게 된다.

-참고 https://blog.naver.com/bestsecurity/220902368793

-참고 https://emotionofengineering.tistory.com/15

상태

상태내용

disable

= 전원이 꺼진 상태

blocking

= 전원이 켜진 상태 (blocking에서 listening 까지 20)
   bpdu 2
초소요

listening

- (blocking에서 learning까지 넘어가는데- 15)

-주황불 깜박깜박

->pc 꺼져있다가 켜면 listening 단계에서 시작된다.

#주변 스위치의 정보를 받아들이는 것도 listening에 포함된다.

learning

= 주소학습한다는 개념이 아니고 초록색이 되기까지의 상태정도

(learning에서 forwading까지 넘어가는데- 15)

forwarding

(초록색불) = 데이터를 내보낼 수 있기까지의 시간(초록색이 되기까지의 상태정도)

면접대비

https://kin.naver.com/qna/detail.nhn?d1id=1&dirId=10803&docId=211360589&qb=aXNsIDgwMiwxcQ==&enc=utf8§ion=kin&rank=1&search_sort=0&spq=0

 

역할(role)

상태(state)

Designated (데이터를 보낼 수 있는 상태)

designatedforwarding할 수 있음

root (데이터를 보낼 수 있는 상태)

designatedforwarding할 수 있음

1. 스위치 3대기능

-Learning(주소학습)

-Fowarding

-STP (Loop Avoidance)

- spanning tree protocol=루프막는프로토콜

- 시스코에서 만듬

 

arp-a

-PC에 연결된 포트 확인명령어 

 

learning

pc1번 포트에 연결 되어 있는지 모른다.

알려면 어떻게 해야 하는가

스위치 기능

기능

Learning

-들어온 포트를 통해 mac주소를 학습했다.

(처음엔 pc1번 포트에 연결 되어 있는지 모른다.

 알려면 어떻게 해야 하는가)

mac address table
-주소를 학습한 테이블을 mac address table이라고 한다.

aging
-학습한 주소를 보유하는 시간은 300
-시간 수정이 가능하지만 늘릴 경우 해킹의 위협이 있을 수   있으므로 보안상 시간을 300초로 놔두는 것이 좋다.
-learning 후에 해당 pc주소들이 mac 주소테이블을 이용
 또는 거쳐가지 않는다면
300초 안에 사라진다.

arp

-pc가 학습한 주소를 알아내려고 하는 것을 arp라고 한다.

(pc에 해당하는 용어이고 스위치에게는 사용하지 않는다.)

flooding

-learning 하기전에 스위치가 브로드캐스트를 뿌리는 방법을 
 Flooding 이라고 한다.
(아직 다른 포트의 주소를 알지 못하는 상태일때)

forwarding

-learning 후에 이미 알고 있는 mac 주소의 해당 pc에만
 브로드캐스트를 뿌리는 것을
forwarding이라고 한다.

filtering

forwarding에서 해당 pc로 보내고 나머지 포트/pc
  안보내는 것을
filtering 이라고 한다.

#출발지(pc)와 목적지(pc, 네이버, 구글 등)를 통해서

 

IPv4

(십진수)

-  . 앞에 하나의 둥근원을 octect이라고 한다.

-하나당 8 bit 32bit

-1-255. 0-255 . . .

-제일처음 시작은 1로 시작된다 0으로 시작되는 것은 없다.

 

(2진수)

-2진수를 10으로 하려면 102로 나눈다.

-너무 ip주소가 많아 클래스가 나온다.

 

IPv4

(십진수)=>PC의 클라이언트 서버에 사용할 수 있는 것

 

공인 ip주소

A클래스 : 1-126 (사용가능) - 서브넷마스크 255.0.0.0

B클래스 : 128 191 (사용가능) - 서브넷마스크 255.255.0.0

C클래스 : 192-223 (사용가능) - 서브넷마스크 255.255.255.0

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

D클래스 : 224-239 (우리가 쓸 수 없다.)

E클래스 : 240-254 (우리가 쓸 수 없다.)

 

127 LOOP BACK 주소

 

 

서브넷 마스크 (네트워크와 호스트를 구분하기 위해 쓰인다)

Network AddresssBroadcast Address까지 포함하여 16,777,214개는 사용하지 않고 그대로 IP를 낭비하게 됩니다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 네트워크의 수에 따라 효율적으로 사용할 수 있도록 서브넷(Subnet)이 등장하게 됩니다.

 

규칙

연속된 11111111 18개 온다.이 오고 연속된 0000000이 오고

1은 같은 N네트워크 0H호스트 PC에 부여 할 수 있는 IP

 

ex) c클래스 서브넷마스크 255.255.255.0

192.168.0.1 0까지는 같으니 네트워크가 같다

192.168.0.2

1, 2, 는 호스트

 

A클래스 255까지 같으면 된다. 네트워크가 같다.

10./0.0.1

10./10.10.10

192 부터

 

 

global | ip address

-공인 ip (인터넷 됨)

 

Private |

-사설 ip (인터넷 안됨, 인터넷을 되도록 공유기(nat)를 사용해 작동)

10.0.0.0. ~ 10.255.255.255

172.16.0.0. ~ 172.31.255.255

192.168.0.0.~192.168.255.255

 

*RFC1918(위키백과인용, https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%82%AC%EC%84%A4%EB%A7%9D)

-사설망 또는 프라이빗 네트워크는 인터넷 어드레싱 아키텍처에서 사설 IP 주소 공간을 이용하는 네트워크

-RFC 1918과 RFC 4193 표준을 준수한다. 이러한 주소는 가정, 사무실, 기업 랜에 쓰인다.

 

*Loopback 127.x.x.x

 Unspecified 169.254.x.x

 RARP 맥주소를 주면 IP주소를 받는 것 IP주소를 못받으면 169.254.X.X 가 나온다

 이것이 나오면 dhcp internet 확인

 

*서브넷마스크설명

192.168.0.1/24

서브넷마스크 124개가 올 수 있다는 것.

11111111.11111111.11111111.11111111. (1이 24개)

실제사용가능한 호스트주소 254 (브로드캐스트 1, 네트워크주소 1 256에서 빼면)

*실제 broadcast addresss와 network address를 제외하면 호스트주소 254개를 사용할 수 있다.

 

클래스별로

network address (고유주소)

192.168.0.0 (pc 한테 주는 주소가 아니다)

9.0.0.0 (pc 한테 주는 주소가 아니다)

 

broadcast address (고유주소)

192.168.0.255

9.255.255.255

 

서브네팅

서브네팅으로 네트워크를 2개로 나눈다

호스트개수는 줄어든다.

 

2개로 나뉜다.

0000000

1000000

 

 

4개로 나뉜다.

0000000

1100000

 

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