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SK Shieldus Rookies 19th/시스템 & 네트워크 보안 기술

[SK shieldus Rookies 19기][시스템 / 네트워크 보안] - IP, OSI 7 layer, LAN, DNS

by En_Geon 2024. 4. 5.

1. ipconfig

ipconfig 설명

 

운영체제에서 네트워크 인터페이스 설정을 확인하고 관리하는 데 사용되는 명령어다.

네트워크 인터페이스의 정보를 출력한다.

  • IP 주소
  • 서브넷 마스크
  • 기본 게이트웨이
  • MAC 주소
  • DNS 서버 주소
  • DHCP 서버 주소

 

1) IP(Internet Protocol) 주소

  • 인터넷 공간에서 각 호스트의 고유한 식별자를 의미
  • 컴퓨터 네트워크에서 장치들이 서로를 인식하고 통신을 하기 위해서 사용하는 특수한 번호(주소)
  • IPv4 주소를 표기할 때는 8비트 단위의 옥텟(octet)으로 나눠서 각 옥텟은 콤마로 구분해서 표기
  • 10진수로 표기
    • 1옥텟은 0~255 나타낼 수 있음

 

(1) 주소 구분

  • 네트워크 주소
    • 호스트를 모은 네트워크를 지칭하는 주소
    • 네트워크 주소가 동일한 네트워크를 로컬 네트워크라고 함
  • 호스트 주소
    • 하나의 네트워크 내에 존재하는 호스트를 구분하기 위한 주소

 

(2) IP 주소의 클래스 

class 1st octet 2nd octet 3rd octet 4th octet
A 0   Network Address 
  0 ~ 127		   Host Address
  0.0.0 ~ 255.255.255
B 1 0   Network Address
  128.0 ~ 191.255		    Host Address
   0.0 ~ 255.255
C 1 1 0   Network Address
  192.0.0 ~ 223.255.255		   Host Address
  0. ~ 255
D 1 1 1 0   Multicast Address
  224.0.0.0 ~ 239.255.255.255
E 1 1 1 1   Reserved
  224.0.0.0 ~ 239.255.255.255

 

class 1st octet's IP default subnet mask network / host number of networks maximum nodes in a network
A 1 ~ 126
0 : bootstrap
127 : loopback		 255.0.0.0 N.H.H.H 254 = 2^8-2 16,777,214 = 2^24-2
B 128 ~ 191 255.255.0.0 N.N.H.H 16,384 = 2^(16-2) 65,536 = 2^16-2
C 192 ~ 223 255.255.255.0 N.N.N.H 65,536 = 2^(24-3) 254 = 2^8-2

 

 

(3) 특수 목적 예약

특수 목적으로 예약된 공인 IPv4

 

특수 목적으로 예약된 것은 공인 IP 주소로 할당받는 것이 불가능하다.

IPv4 주소는 전화번호와 같이 국내에서 표준을 정하여 이용자에게 무한히 할당할 수 있는 자원이 아니라 전 세계적으로 관리되는 유한한 (약 43억 개) 자원이다. 일부는 특수한 목적으로 예약되었으며, 주소 규정에 의하여 사용이 제한적이기 때문에 IP주소 할당 정책에 따라 부여하여 사용해야 한다.

 

특수 목적 IP

 

2) 서브넷 마스크(Subnet Mask)

IP 주소를 네트워크 ID와 호스트 ID로 구분하는 방법
서브넷 마스크값을 조정해서 네트워크 영역을 조절

 

IP가 192.168.0.143이고, 서브넷 마스크가 255.255.255.0가 있다고 가정한다. 서브넷 마스크는 and 연산을 하면 내가 사용할 네트워크 ID를 볼 수 있다.

 

1100 0000 1010 1000 0000 0000 1000 1111
1111 1111 1111 1111 1111 1111 0000 0000
1100 0000 1010 1000 0000 0000 ← 네트워크 ID
호스트 ID → 1000 1111

 

  • 네트워크 ID
    • 많은 LAN 영역에서 자기 LAN 영역을 구분하기 위한 식별자
  • 호스트 ID
    • 해당 LAN 영역에 속한 호스트 각각을 구분하기 위한 식별자

 

3) CIDR(Classless Inter-Domain Routing)

클래스의 제한을 두지 않고 필요한 호스의 수에 따라 적당한 크기의 IP 주소를 할당하는 방법
다양한 길이의 전치부를 이용한 할당 방법

 

 

 

4) 게이트웨이(gateway)

각기 다른 네트워크 ID를 사용하는 LAN 영역 사이를 연결해 주는 기능
라우터라고 부름

 

L3 (네트워크) 계층의 장비다. 게이트웨이는 소프트웨어적인 측면을 강조하고, 라우터는 하드웨어 측면을 강조해 말하는 것이다.

 

 

5) 라우팅 vs 스위칭

  • 라우팅
    • 다른 네트워크 ID를 사용하는 LAN 영역 사이트를 연결해 주는 기능
    • 인터넷상의 트래픽 단위인 패킷을 효율적이고 효과적으로 최단 거리 또는 최단 시간에 전달할 수 있도록 하는 것
    • 출발지부터 최종 목적지까지 논리적으로 주소가 부여된 패킷의 전달 과정
  • 스위칭
    • LAN 영역에서 MAC 주소에 기반해 내부 통신을 수행하는 과정

 

2. OSI 7 layer

 

OSI 7 layer

 

송신 호스트에서 전송할 데이터가 만들어지면 상위 계층부터 하위 계층으로 내려오면서 계층별로 필요한 정보를 붙인다. 수신에서는 각 계층에서 필요한 것을 가져다 쓴다. 송신 호스팅에서 내려오는 것을 인코딩, 수신 호스트로 올라가는 것을 디코딩이라고 부른다.

 

1) 계층별 네트워크 장비

  • L1 (물리) 계층
    • Repeater, Hub
  • L2 (데이터 링크) 계층
    • Switch
    • Bridge
  • L3 (네트워크) 계층
    • Router
    • L3 Switch

 

3. LAN

동일한 네트워크 ID를 공유하는 장치들의 집합
동일한 게이트웨이 주소를 사용하는 장치들의 집합

 

 

구분 PC-A PC-B PC-C
IP 192.168.0.13 192.168.0.20 192.168.10.11
Subnet mask 255.255.255.0 255.255.255.0  255.255.255.0
Default Gateway 192.168.0.1 192.168.0.1 192.168.10
Network ID 192.168.0 192.168.0.1 192.168.10
  PC-A와 PC-B는 동일한 네트워크 ID 사용  
    PC-B 네트워크 ID와 PC-C 네트워크 ID가 다름

 

 

4. ipconfig/all

모든 설정 정보 

 

이전에 했던 ipconfig는 기본 설정 정보를 보여주고, ipconfig/all은 모든 설정 정보를 보여준다.

 

 

5. DNS(Domain Name Server) 서버

도메인 이름과 IP 주소의 대응 관계를 데이터베이스 형태로 저장하고 제공하는 서비스

 

호스트의 도메인 이름을 호스트의 네트워크 주소로 바꾸거나 그 반대의 변환을 수행할 수 있도록 하기 위해 개발했다.

 

1) 도메인 주소 장점

  • 하나의 IP 주소를 이용해 여러 개의 웹 서비스 운영이 가능
  • 서비스 중인 IP 주소가 바뀌더라도 도메인 주소를 그대로 유지해 접속 방법 변경 없이 서비스를 유지할 수 있음 
  • 지리적으로 여러 위치에서 서비스 가능

 

2) 구조

 

  • 역트리 구조로 최상위 루트부터 top-level 도메인, second-level 도메인, third-level 도메인과 같이 하위 레벨로 원하는 주소를 단계적으로 검색 
  • 각 계층의 경계는 "."으로 표시하고 뒤에서 앞으로 해석
  • thrid.second.top. 과 같은 형태로 표현하고 맨 뒤의 루트(.)는 생략

 

3) DNS 명명 규칙

  • 도메인 계층은 최대 128계층까지 구성 가능
  • 계층별 길이는 최대 63byte까지 사용 가능
  • 도메인 계층 구분자(".")를 포함해 전체 도메인 네임의 길이는 최대 255byte까지 사용 가능
  • 문자는 알파벳, 숫자, "-"만 사용 가능
  • 대소문자 구분하지 않음

 

4) 루트 도메인

  • 도메인을 구성하는 최상위 영역
  • DNS 서버는 사용자가 쿼리한 도메인에 값을 직접 갖고 있거나 캐시에 저장된 정보를 이용해 응답
  • DNS 서버에 해당 도메인의 정보가 없으면 루트 도메인을 관리하는 루트 DNS에 쿼리
  • 루트 DNS는 전 세계에 13개
  • DNS 서버를 설치하면 루트 DNS의 IP 주소를 기록한 힌트 파일을 가지고 있어 루트 DNS 관련 정보를 별도로 설정할 필요가 없음 
  • 루트 도메인

 

루트 DNS 서버 리스트

 

5) TLD(Top-Level Domain)

IANA(Internet Assigned Numbers Authority)에서 6가지 유형으로 구분

 

  • generic(gTLD)
    • 특별한 제한 없이 일반적으로 사용되는 최상위 도메인으로 세 글자 이상으로 구성
    • 필요에 의해 새로운 gTLD가 지속적으로 만들어지고 있음
  • country-code (ccTLD)
    • 국가 최상위 도메인으로 ISO 3166 표준에 의해 규정된 두 글자의 국자 코드를 사용
    • ccTLD를 사용하는 경우 Second Level TLD에는 gTDL에서 구분한 것처럼 사이트 용도에 따른 코드 사용
    • 우리나라는 gTLD를 두 글자로 줄여서 사용
    • 호주나 대만 등은 gTDL을 그대로 사용하는 나라도 있음(com.au, gov.au)
  • sponsore(sTLD)
    • 특정 목적을 위한 스폰서를 두고 있는 최상위 도메인
    • 스폰서는 특정 민족공동체, 전문가 집단, 지리적 위치 등이 속할 수 있음
  • infrastructure
    • 운용상 중요한 인프라 식별자 공간을 지원하기 위해 전용으로 사용되는 최상위 도메인
    • .arrpa 인터넷 안정성을 유지하기 위해 새로운 모든 인프라 하위 도메인이 배치될 도메인 공간 역할
  • generic-restricter (grTLD)
    • 특정 기준을 충족하는 사람이나 단체가 사용할 수 있는 최상위 도메인
    • ..biz, .namee, .pro
  • test(tTLD)
    • IDN(Internationalized Domain Name) 개발 프로세스에서 테스트 목적으로 사용하는 최상위 도메인 
    • .test

 

6) DNS 캐시

DNS 순서

 

 

7) DNS 동장 방식

재귀적 쿼리 + 반복적 쿼리

 

  • 재귀적 쿼리는 쿼리를 보낸 클라이언트에 서버가 최종 결괏값을 반환하는 서버 중심 쿼리
  • 반복적 쿼리는 최종값을 받을 때까지 클라이언트에서 쿼리를 계속 진행하는 방식
  • 재귀적 쿼리는 클라이언트와 로컬 DNS 간에서 사용
  • 반복적 쿼리는 로컬 DNS 서버와 상위 DNS 구간에서 사용

DNS 동작

 

8) DNS 영역 파일 주요 레코드

A IPv4 호스트 도메인 주소를 IP 주소(IPv4)로 매핑
AAAA IPv6 호스트 도메인 주소를 IP 주소(IPv6)로 매핑
CNAME 별칭 도메인 주소에 대한 별칭
SOA 권한 시작  본 영역 데이터에 대한 권한
NS 도메인 네임 서버 본 영역에 대한 네임 서버
MX 메일 교환기 메일 교환기 도메인에 대한 게일 서버 정보
PTR 포인터 IP 주소를 도메인에 매핑(역방향)
TXT 레코드 도메인에 대한 일반 텍스트

 

 

 

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