CCNA 1주차 교육 내용

[1강 수업내용]
Application : User - PC 연결
Presentation : 통역사, Application에 따라서 변환, 확장자
Session : 연결역할,
 
Transport : 포장(TCP, UDP), UDP-시간적 딜레이 필요시(TV방송)-DNS,RIP,SNMP, TCP-시간적 딜레이 불필요시(인터넷)-HTTP,FTP,SMTP

NETWORK : 주소입력,

DataLink - MAC 

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TCP/IP
@Physical Layer
-Cable : UTP
케이블 연결상태 확인
NIC어댑터 전원공급상태 확인
Cable 상태 

Straight Cable
1. Transmit --> 1. Recive
2. Transmit --> 2. Recive
3. Recive <-- 3. Transmit
6. Recive <-- 6. Transmit

Cross Cable
1. Transmit --> 3. Recive
2. Transmit --> 6. Recive
3. Recive <-- 1. Transmit
6. Recive <-- 2. Transmit

No            HUB(Repeater)/Switch Bridge              PC(Server)/Router
1.             Recive                                              Transmit
2.             Recive                                              Transmit
3.             Transmit                                            Recive
6.             Transmit                                            Recive

Switch <--> PC : Straight Cable
Switch <--> Switch : Cross Cable

Cabling 종류
No     568A      568B
1.       녹백      주백
2.       녹         주
3.       주백      녹백
4.       청         청
5.       청백      청백
6.       주         녹
7.       갈백      갈백
8.       갈         갈

Straight Cable
568A <--> 568A
568B <--> 568B

Cross Cable
568A <--> 568B
568B <--> 568A

Rollover Cable
Router나 Switch를 관리하거나 사용하기 위해서 접속하기 위한 Cable
No
1       녹백         갈                            주백        갈
2       녹            갈백                         주           갈백
3       주백         주                            녹백        녹
4       청            청백                         청           청백
5       청백         청                            청백        청
6       주            주백                         녹           녹백
7       갈백         녹                            갈백        주
8       갈            녹백                         갈           주백

Fastethernet Port : Straight, Cross Cable
Console Port : Rollover Cable

[2강 수업내용]

Ethernet : 10mbps
Fastethernet : 100Mbps
Gigabitethernet : 1000Mbps

-Connector : RJ-45
속도 : 10/100Mbps
신호 : 디지털신호
거리 : 100m

-Signal : 디지털신호
 Baseband(디지털신호 : 사분활다중화)
 Broadband(아날로그신호 : 주파수분할다중화)

이슈 : Collision(충돌)
DIX연합(Dec, Intel, Xerox) -> Ethernet Protocol -> CSMA/CD(전기신호제어방식) -> 데이터사이즈제한(최소byte = 64, 최대byte = 1518)

신호 동기화
LAN : 맨체스타 인쾽(디지털신호+클라신호)방식을 통해서 동기화
WAN : 디지털 신호에 대한 클락신호를 통해서 동기화

@DataLink Layer
PDU => Frame
Ethernet ll Frame 구조
Preamble   Destination MAC       Source MAC       Type          DATA                 FCS
 8byte             6byte                    6byte            2byte        46~1500byte         4byte

Preamble : 시작을 나타내는 필드
10101010 10101010 10101010 10101010 10101010 10101010 10101010 : 준비
10101011 : 시작

Destiantion MAC Address : 수신지 MAC Address
Source MAC Address : 송신지 MAC Address

Type : 상위프로토콜타입(IPv4, IPv6, IPX, Appletalk)
DATA : 상위계층 Encapsulation 정보 (Packet)
FCS(Frame Check Sum) : 오류검출용필드

자기 자신의 MAC 확인
시작 -> 실해 -> cmd
C:\>ipconfig /all

상대방의 MAC 확인
시작 -> 실행 -> cmd
C:\>arp -a
                            Local                    Remote                           
A 192.168.1.1          B 192.168.1.2          C 211.240.10.1
MAC Address        B MAC Address      Gateway MAC Address

C:\>route print

IP Address -> Local -> 해당 MAC Address를 직접 받아온다.
IP Address -> Remote -> Gateway MAC Address를 받다온다.

IPv4 MAC Address = 48bit
IPv6 MAC Address = 64bit

@NetWork Layer
통신타입
Unicast : 일 대 일 전달
Destination IP Address : 192.168.1.1           00-19-d1-f0-06-08
Internet Service
장점 : Clinet는 원하는 데이터를 원하는데로 받을 수 있다.
단점 : Server는 동일한 정보를 각각 데이터를 전달해야 하기때문에 비효율적이다.

Broadcast : 일 대 전체
Destination IP Address : 255.255.255.255     ff-ff-ff-ff-ff-fff
TV,Radio Service
장점 : 동일한 정보를 한번에 모든 호스트에게 전달할 수 있다.
단점 : 대역폭 낭비가 심하고 원하지 않아도 받아야 된다.

IGMP
Multicat : 일 대 그룹
Destination IP Address : 224.0.0.2              01-00-5e-00-00-02
Cable TV, Internet방송 Service
장점 : 동일한 데이터를 원하는 호스트에게 한번에 전달 할 수 있다.
단점 : Unicast에 비해 Client에게 비효과적이고 Broadcast에 비해 Server에게 비효과적이다

http://www.iana.org/assignments/multicast-addresses

[3강 수업내용]

IPv4 Address 구조
IPv4 23bit 2^32 = 총 4,294,967,296IP Address
00000000.00000000.00000000.00000000 : 0.0.0.0
11111111.11111111.11111111.11111111 : 255.255.255.255
2^7                     2^6                    2^5                   2^4                  2^3                  2^2                2^1                2^0
0                        0                       0                      0                     0                     0                   0                   0
128                     64                     32                    16                     8                     4                    2                   1

128 -> 192 -> 224 -> 240 -> 248 -> 252 -> 254 -> 255

211 => 11010011
10101011 => 128+32+8+2+1 = 171

10진수 -> 2진수
218.110.20.36
218 => 11011010
110 => 01100101
20 => 00010100
36 => 00100100
11011010.01100101.00010100.00100100

2진수 -> 10진수
11010111.11010110.00101011.01011011
11010111 => 215
11010110 => 214
00101011 => 43
01011011 => 91
215.214.43.91

IPv4 Address 구조
Classfull -> Subneting -> VLSM -> CIDR -> Classless
Classfull Network(Class 기반)
A Class 31bit 2^31 = 총 2,147,483,648IP Address
|Net ID   ||              Host ID            |
xxxxxxxx.00000000,00000000,00000000
11111111.00000000.00000000.00000000

네트워크 범위 : 7bit 2^7 = 00000000 ~ 01111111 : 0 ~ 127 (128Network)
호스트 범위 : 24bit ^24 = 0.0.0 ~ 255.25.255(16,777,213Host)

예약주소
0.0.0.0 : 모든 IP 주소 공간 표현
127.0.0.1(LocalHost) : 127.0.0.0 ~ 127.255.255.255는 127.0.0.1로 표현

사설주소
10.0.0.0 ~ 10.255.255.255 : Private IP Address로 예약

B Class 30bit 2^30 = 총 1,073,741,824IP Address
|      Network ID     ||        Host ID     |
10xxxxxx.xxxxxxxx.00000000.00000000
11111111.11111111.00000000.000000000

네트워크 범위 : 14bit 2^14 = 10000000 ~ 10111111 : 128 ~ 191 (16,384Network)
호스트 범위 : 16bit 2^16 = 0.0 ~ 255.255(65,536Host)

예약주소
169.254.x.x :  DHCP Server로부터 IP를 할당 받지 못한경우 사용되는 IP Address

사설주소
172,16.x.x ~ 172.31.x.x : 16Network를 Private IP Address로 예약

C Class
|              Network ID                ||Host ID| 
xxxxxxxxx.xxxxxxxxx.xxxxxxxx.00000000 : 192.0.0.x ~ 223.255.255.x
11111111.11111111.11111111.00000000 : 255.255.255.0

네트워크 범위 : 21bit 2^21 = 11000000 ~ 11011111 : 192 ~ 223 (2,097,152Network)
호스트 범위 : 8bit 2^8 = 0~255(256Host)

사설주소
192.168.0.x ~ 192.168.255.x : 256Network를 Private IP Address로 예약

++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

D Class
1110xxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx.00000000 : 224 ~ 239

네트워크 범위 : 11100000 ~ 1101111 : 224 ~ 239

Multicast IP Address로 예약

http://www.iana.org/assignments/multicast-addresses

+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

E Class
1111xxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx.00000000 : 240 ~ 255

네트워크 범위 : 11110000 ~ 11111111 : 240 ~ 255

실험용 IP Address로 예약

255.255.255.255 : BroadCast IP Address로 예약

++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

A Class : 128Network 16777216Host
0 ~ 127 255.0.0.0

B Class : 16384Network 65536Host
128.0 ~ 191.255 255.255.0.0

C Class : 209715Network 256Host
192.0.0 ~ 223.255.255 255.255.255.0

Subneting
Class기반의 크게 사용하던 네트워크를 작게 여러개의 네트워크로 나누는 방법
C Class
11111111,11111111,11111111,00000000 : 255.255.255.0 (1Network 256Host)
11111111,11111111,11111111,10000000 : 255.255.255.128 (2Network 128Host)
11111111,11111111,11111111,11000000 : 255.255.255.192 (4Network 64Host)
11111111,11111111,11111111,11100000 : 255.255.255.224 (8Network 32Host)
11111111,11111111,11111111,11110000 : 255.255.255.240 (16Network 16Host)
11111111,11111111,11111111,11111000 : 255.255.255.248 (32Network 8Host)
11111111,11111111,11111111,11111100 : 255.255.255.252 (64Network 4Host)
11111111,11111111,11111111,11111110 : 255.255.255.254 (128Network 2Host)
11111111,11111111,11111111,11111111 : 255.255.255.255 (256Network 1Host)

Network ID (왼쪽 -> 오른쪽)
192.168.1.0 255.255.255.0 Network를 Subnet(Network) 5개를 만족하는 Subneting을 하시오

192.168.1.0 => 11000000.10101000.00000001.00000000
255.255.255.0 => 11111111.11111111.11111111.00000000

|Host ID|
00000000 ~ 11111111 : 0 ~ 255 1Network

 N     H
000 00000 ~ 000 11111 0 ~ 31
001 00000 ~ 001 11111 32 ~ 63
010 00000 ~ 010 11111 64 ~ 95
011 00000 ~ 011 11111 96 ~ 127
100 00000 ~ 100 11111 128 ~159
101 00000 ~ 101 11111 160 ~ 191
110 00000 ~ 110 11111 192 ~ 223
111 00000 ~ 111 11111 224 ~255

Subneting 후
Subnet개수 : 3bit 2^3 = 8Network
Subnet당 Host수 : 5bit 2^5 = 32Host
사용가능한Host수 : Host ID 전체가 0인 Address를 Subnet Address라 하여 그 네트워크에 모든 주소공간을 표한하고 잇는 Address 사용할수가 없고 Host ID 전체가 1인 Address를 Broadcast Address라 하여 그 네트워크 전체가 사용중임을 표한하고 잇는 Address이기 때문에 사용할 수 없다. 그래서 할당바은 IP범위에서 Subnet Address와 BroadCast Address를 제외시켜야만 사용할 수 있는 IP 범위가 나온다.

32-2(Subnet+Broadcast Address) = 30Host
Subnetmask : 255.255.255.0 -> 255.255.255.224

Host ID (오른쪽 -> 왼쪽)
192.168.1.0 255.255.255.0 Network를 Host(IP) 50개를 만족하는 Subneting을 하시오

|Host ID|
00000000 ~ 11111111 : 0 ~ 255 Network
 N    H
00 000000 ~ 00 111111 0 ~ 63
01 000000 ~ 01 111111 64 ~127
10 000000 ~ 10 111111 128 ~ 191
11 000000 ~ 11 111111 192 ~ 255

Subnet개수 : 2bit 2^2 = 4Network
Subnet당 Host 수 : 6bit 2^6 = 64Host
사용가능한 Host 수 : 64-2 = 62Host
SubnetMask : 255.255.255.192

Network ID (왼쪽 -> 오른쪽)
192.168.1.0 255.255.255.255 Network를 Subnet(Network) 12개를 만족하는 Subneting을 하시오

192.168.1.0 => 11000000.10101000.00000001.00000000
255.255.255.255 => 11111111.11111111.11111111.11111111

|Host ID|
00000000 ~ 11111111 : 0 ~ 255 1Network

  N    H
0000 0000 ~ 0000 0 ~ 63
0001 0000 ~ 0001 64
0010 0000 ~ 0010 128
0011 0000 ~ 0011 192
0100 0000 ~ 0100
0101 0000 ~ 0101
0110 0000 ~ 0110
0111 0000 ~ 0111
1000 0000 ~ 1000
1001 0000 ~ 1001
1010 0000 ~ 1010
1100 0000 ~ 1100
1101 0000 ~ 1101
1110 0000 ~ 1110
1111 0000 ~ 1111

Subnet개수 : 4bit 2^4 = 16Network
Subnet당 Host 수 : 4bit 2^4 = 8Host
사용가능한 Host 수 : 16-2 = 14Host
SubnetMask : 255.255.255.240



Host ID (오른쪽 -> 왼쪽)
192.168.1.0 255.255.255.0 Network를 Host(IP) 32개를 만족하는 Subneting을 하시오
    H
00000000 ~ 11111111 : 0 ~ 255 1Network

N     H
00 000000 ~ 00 111111 0 ~ 63
01 000000 ~ 01 111111 64 ~ 127
10 000000 ~ 10 111111 128 ~191
11 000000 ~ 11 111111 192 ~ 255

Subnet개수 : 2bit 2^2 = 4Network
Subnet당 Host 수 : 6bit 2^6 = 64Host
사용가능한 Host 수 : 64-2 = 62Host
SubnetMask : 255.255.255.192

[4강 수업내용]
IP Subnet-Zero
1. 192.168.1.0 255.255.255.0
subnet 15개를 만족하는 subneting을 하고 다음에 답하시오. (No IP Subnet-Zero)

|Host ID|
00000000 ~ 11111111 : 0 ~ 255 Network

  N     H
0000 0000 ~ 0000 1111 0 ~ 15
0001 0000 ~ 0001 1111 16 ~ 31
0010 0000 ~ 0010 1111 32 ~ 47
0011 0000 ~ 0011 1111 48 ~ 63
0100 0000 ~ 0100 1111 64 ~ 79
0101 0000 ~ 0101 1111 80 ~ 95
0110 0000 ~ 0110 1111 96 ~ 111
0111 0000 ~ 0111 1111 112 ~ 127
1000 0000 ~ 1000 1111 128 ~ 143
1001 0000 ~ 1001 1111 144 ~159
1010 0000 ~ 1010 1111 160 ~ 175
1011 0000 ~ 1011 1111 176 ~ 191
1100 0000 ~ 1100 1111 192 ~ 207
1101 0000 ~ 1101 1111 208 ~ 223
1110 0000 ~ 1110 1111 224 ~ 239
1111 0000 ~ 1111 1111 240 ~ 255

a. Subnet mask? 255.255.255.240
b. Subnet 갯수? 4bit 2^4= 16Network
c. Subnet당 Host 수? 4bit 2^4 = 16Host(14Host)
d. 사용가능한 첫번째 subnet address? 192.168.1.16
e. 사용가능한 첫번째 broadcast address? 192.168.1.31
f. 사용가능한 첫번째 Subnet에 사용가능 IP 범위? 192.168.1.17 ~ 192.168.1.30

2. 192.168.20.0 255.255.255.0
Host 50개를 만족하는 Subneting을 하고 다음에 답하시오. (IP Subnet-Zero)

|Host ID|
00000000 ~ 11111111 : 0 ~ 255 1Network
N     H
00 000000 ~ 00 111111 0 ~ 63
01 000000 ~ 01 111111 64 ~127
10 000000 ~ 10 111111 128 ~ 191
11 000000 ~ 11 111111 192 ~ 255


a. Subnet mask? 255.255.255.192
b. Subnet 갯수? 2bit 2^2 = 4Network
c. Subnet당  Host 수? 6bit 2^6 = 64Host(62Host)
d. 사용가능한 첫번째 subnet address? 192.168.2.0
e. 사용가능하 첫번째 broadcast address? 192.168.2.63
f. 사용가능한 첫번째 Subnet에 사용가능 IP 범위? 192.168.2.1 ~ 192.168.2.62

VLSM : 기변길이 Subnetmask
192.168.1.0 255.255.255.0 Network를 1개 부서에는 100Host를 2개 부서에는 50Hostfmf 만족하는 Subneting을 하시오

1Network 100Host : 192.168.1.0 ~ 192.168.1.127 255.255.255.128
N    H
0 0000000 ~ 0 1111111 0 ~ 127
1 0000000 ~ 1 1111111 128 ~ 255

255.255.255.0 -> 255.255.255.128

2Network 50Host : 192.168.1.128 ~ 192.168.1.191 255.255.255.192
                          192.168.1.192 ~ 192.168.1.255 255.255.255.255
N    H
  N    H
1 0 0000000 ~ 1 0 1111111 128 ~ 191
1 1 0000000 ~ 1 1 1111111 192 ~ 255

192.168.1.0 255.255.255.0 Network를 1개 부서에서 100Host를 3개 부서에는 30Host를 2개 부서에는 10Host를 만족하는 Subneting을 하시오.
|Host ID|
00000000

1Network 100Host : 192.168.1.0 ~ 192.168.1.127 / 255.255.255.128
N    H
0 0000000 ~ 0 1111111 0 ~ 127
1 0000000 ~ 1 1111111 128 ~ 255

3Networl 30Host : 192.168.1.128 ~ 192.168.1.159 / 255.255.255.224
                          192.168.1.160 ~ 192.168.1.191
                          192.168.1.192 ~ 192.168.1.223
N      H
   N    H
1 00 00000 ~ 0 00 11111 128 ~ 159
1 01 00000 ~ 0 01 11111 160 ~ 191
1 10 00000 ~ 0 10 11111 192 ~ 223
1 11 00000 ~ 0 11 11111 224 ~ 225

2Network 10Host : 192.168.1.224 ~ 192.168.1.239 / 255.255.255.224
                          192.168.1.140 ~ 192.168.1.255
N     H
  N     H
1 11 0 0000 ~ 1 11 0 1111 224 ~ 239
1 11 1 0000 ~ 1 11 1 1111 240 ~ 255

255.255.255.224 -> 255.255.255.240

VLSM 연습문제
1. 3Host(5)   2. 43Host(4)   3. 2Host()   4.110Host(1)

1) 192.168.99.135/25
11111111.11111111.11111111.10000000 : 255.255.255.128
N     H
0 0000000 ~ 0 1111111 0 ~ 127
1 0000000 ~ 1 1111111 128 ~ 255

2) 192.168.99.63/27
11111111.11111111.11111111.11100000 : 255.255.255.224
N     H
000 00000 ~ 000 111111
001 00000 ~ 001 111111
010 00000
011 00000
100 00000
101 00000
110 00000
111 00000

3) 192.168.99.0/30 (X)
11111111.11111111.11111111.11111100 : 255.255.255.252

4) 192.168.99.108/26
11111111.11111111.11111111.11000000 : 255.255.255.192

00 000000 ~ 00 1111111 0 ~ 63
01 000000 ~ 01 1111111 64 ~ 127

5) 192.168.99.22/29
11111111.11111111.11111111.11111000 : 255.255.255.248

00000 000 ~ 00000 111 0 ~ 7
00001 000 ~ 00001 111 8 ~ 15
00010 000 ~ 00010 111 16 ~ 23
00011 000 ~ 00011 111 24 ~ 31
00100 000 ~ 00100 111 32 ~ 39
00101 000 ~ 00101 111 40 ~ 47
00110 000 ~ 00110 111 48 ~ 55
00111 000 ~ 00111 111 56 ~ 63

6) 192.168.99.1/30
11111111.11111111.11111111.11111100 : 255.255.255.248

   N     H
000000 00 ~ 000000 11
000001 00 ~ 000001 11

ICMP
Ping
Reply => 통신할 수 있는 상태
Request Timed out => 통신할 수 없는 상태
Destination host unreachable= => 연결은 되었으나 통신은 할 수 없는 상태

Tracert : 도달거리 축정
Windows => 128
Linux =>  64
Unix => 255

[5강 수업내용]
C:\>route print
0.0.0.0 -> Gateway
C:\>ping 121.160.70.254
Replay
Replay
Replay
Replay
C:\> ping 168.126.63.1 -> DNS Server
Replay
Replay
Replay
Replay

@Transport Layer
UDP : 빠른 포장
장점 : 딜레이 없이 빠르게 전달
단저 : 데이터에 대한 손실이 생길 수 있다.
방송(TV,Radio)

Port Number 확인 -> 전달  -> 종료
연결성 X
신뢰성 X
응답성 X

TCP : 안전한 포장
장점 : 데이터를 안전하게 전달
단점 : 딜레이가 생길 수 있다.

Port Number 확인 -> 연결(3way) -> 협상(window) -> 전달 -> Sent OK -> 수신 -> Recive OK -> 확인 -> 종료

연결성O(3Network)
Syn ->
< Ack, Syn
Ack ->
신뢰성 O (Numbering)
응답성 O (질의응답)
Sent OK ->
< Recive OK

Internet

Port Number
FTP : 21
SSH : 22
Telnet : 23
SMTP : 25
DNS : 53
DHCP : 67(c), 68(s)
TFTP : 69
HTTP : 80
HTTPS : 443
POP3 : 110

http://www.iana.org/assignments/port-numbers

LAN(Ethernet)
Physical -> 맨체스터 인코딩
DataLink -> ARP
Network -> Default Gateway
Transport -> WellKnow Port(지정 Port)

@계층별 Device
Physical -> Hub, Repeater
전기신호전달
Cable를 통해서 전달
이슈 : Collision(충돌)

DataLink -> Switch, Bridge
Frame 전달
MAC Address Table 전달
Source MAC -> 학습
Destination MAC -> 포워딩/필터링
이슈 : Broadcast

Network -> Router
Packet 전달
Routing Table 전달
Destination Network -> 포워딩
이슈 : Application 확인 X