[Network] 네트워크 Day-4

in Study on network

복습

> ipconfig /flushdns
> ipconfig /registerdns

오늘 배울 내용

VLAN과 Trunking

VLAN의 필요성

VLAN 설정

VLAN 라우팅

Trunking 의미

Trunking 포트와 Access 포트

801.Q 구조와 동작 원리

VTP 동작과 설정

STP의 동작과 이해

SWITCH의 기본 작동원리

Layer 2 장비 Bridge와 비슷 : Bridge는 포트가 2,3개. S/W적으로 처리 Switch

  • 24, 48, 100포트 등의 많은 포트
  • 속도 빠름.
  • 포트마다 밴드위드 조정 가능(10Mbps, 100M , 100G.. 등)
  • 3가지 기능
    • Address Learning : Address 학습을 위해 처음에는 flooding 해서 Mac 주소 Gathering
    • Broadcast/Multicast Flooding : 모든 포트로. (Broadcast,Multicast 프레임 : Flooding)
    • Forward/Filter Decision : 해당 맥 주소로만 (Unicast 프레임 : Foward)
    • Loop Avoidance : 스위치 이중화 시키는 경우 있음. –> 이때 스위치 끼리 Looping이 발생할 수 있음. STP 알고리즘이 막아줌.

@ STP

  • Switch 이중화 경우 : Looping 방지 위한 하나의 protocol, algorithm

VLAN

하나의 스위치에서 각각 다른 Broadcast domain 나눌 수 있음
하나의 라우터 인터페이스에서 Broadcast domain을 분리 시킬 수 있음.
VLAN ID : 1 ~ 1000개 까지의 Broadcast domain을 만들 수 있음
Switch의 포트에 고유 식별자를 넣어서 같은 식별자끼리만 통신하도록 만듦
1개의 스위치가 마치 3개의 스위치처럼 동작 가능

VLAN 작동법

  • 각각의 Logical VLAN은 분리된 서브넷과 같음
  • VLAN은 여러 개의 스위치를 거쳐 구성 가능
  • Trunk는 다수(전부일 수도 있음)의 VLAN Traffic을 전달
  • Trunk는 서로 다른 VLAN을 구별하기 위해 특별한 Encapsulation(ISL or 802.1q)을 사용
    • ISL (Inter-Switch Link) : cisco 장비에서만 사용.
    • 802.1q : 표준
  • Trunked Link는 1 - 1005개의 VLAN을 연결할 수 있다
  • 제약사항 : Trunk Port는 Fast Ethernet (100Mbps) 이상 Port에서만 가능

802.1Q Trunking

  • Switch 사이에 Trunk 설정의 표준
  • VLAN 트래픽을 전달하는 방법
  • Tagging 메커니즘 사용
    • 스위치에서 들어오는 패킷의 헤더에 VALN 태그 값을 추가
  • Not Tagged Frame들을 위한 Native VLAN을 정의 –> 1번 VLAN (default VLAN)
    • 태그가 붙지 않은 VLAN은 전부 default VLAN으로 데이터를 보냄

tagged-frame

@ Trunk

  • VLAN 트래픽 전달하는 포트
  • 스위치와 스위치 연결위해서는 각 스위치에 Trunk port를 설정해야 함

@ Access Port vs Trunk Port

  • Trunk : 모든 VLAN에 넘겨 줄 수 있음. VLAN에서 발생하는 모든 데이터를 다른 스위치에 넘겨줄 때
  • Access : 특정 VLAN. Trunk Port 제외 그 외 포트.

Switch VLAN 설정

STEP 1. VLAN 생성 : vlan 11, vlan 12, vlan 13 생성

SW# show vlan brief : VLAN 정보 보기
SW# conf t
SW(config)# vlan 11
SW(config-vlan)# name VLAN_A : 태그 값 설정
SW(config-vlan)# vlan 12
SW(config-vlan)# name VLAN_B
SW(config-vlan)# vlan 13
SW(config-vlan)# name VLAN_C
SW(config-vlan)# end
SW# show vlan brief
  • VLAN 설정을 위해 두 개의 스위치에 동일한 vlan name 값을 가져야 함
  • VLAN ID 1번 : switch port interface 관리
  • VLAN ID 1번에 있는 interface를 해당 vlan id로 할당해줘야함

STEP 2-1. Switch 1 VLAN Access 설정 vlan 11 - fa0/1 vlan 12 - fal0/2

SW1# conf t
SW1(config)# int fa0/1   : interface fastEthernet0/1
SW1(config-if)# switchport mode access : access 모드 지정
SW1(config-if)# switchport access vlan 11 : access port vlan id vlan 11이라고 할당
SW1(config-if)# 
SW1(config-if)# int fa0/2
SW1(config-if)# switchport mode access
SW1(config-if)# switchport access vlan 11 : access port vlan id vlan 12할당.
SW1(config-if)# end
SW1# show run   : show runnng-config (메모리 세팅 정보 조회)
SW1# show vlan brief

STEP 2-2. Switch 2 VLAN Access 설정 vlan 11 - fa0/3 vlan 12 - fa0/4 vlan 13 - fa0/5

SW2# conf t
SW2(config)# int fa0/3   : interface fastEthernet0/1
SW2(config-if)# switchport mode access : access 모드 지정
SW2(config-if)# switchport access vlan 11 : interface fa0/3 access port 를 vlan id 11에 할당
SW2(config-if)# 
....
SW2(config-if)# end
SW2# show run   : show runnng-config (메모리 세팅 정보 조회)
SW2# show vlan brief

STEP 3. VLAN Trunk 구성 dot1q Trunk dot1q Trunk SW1 [F0/24] —————————- [F0/24] SW2

SW1(config)# int fa0/24
      ??? SW1(config-if)# switchport trunk encapsulation dot1q     : 802.1q표준 (Natice vlan 지원: Not Tagged Frame을 default vlan에)
SW1(config-if)# switchport mode trunk
SW1(config-if)# end
SW1(config-if)# show run
SW1(config-if)# show int trunk : Trunk 인터페이스만 조회


SW2 도 설정 동일

STEP 4. Router 설치

  • gi0/0 서브 인터페이스를 이용한 vlan 게이트웨이 및 Trunk
R1# con t
R1(config)# int gi0/0
R1(config-if)# no shutdown
R1(config-if)# int gi0/0.11 : 서브 인터페이스. 하나의 인터페이스에 하위 인터페이스를 가상화하여 생성
R1(config-subif)# encapsulation dot1q 11
R1(config-subif)# ip address 192.168.11.254 255.255.255.0
R1(config-subif)#
R1(config-subif)# int gi0/0.12
R1(config-subif)# encapsulation dot1q 12
R1(config-subif)# ip address 192.168.12.254 255.255.255.0.
R1(config-subif)#
R1(config-subif)# int gi0/0.13
R1(config-subif)# encapsulation dot1q 13
R1(config-subif)# ip address 192.168.13.254 255.255.255.0
R1(config-subif)# end
R1# show run
R1# show ip route
R1# show int gi0/0.11
R1# show int gi0/0.12
R1# show int gi0/0.13

VTP(VLAN Trunking Protocol)

  • 스위치간에 VLAN정보를 주고 받아 VLAN 정보를 일치 시켜주는 프로토콜
  • VLAN Configuration Information을 전달하는 Messaging
  • VTP 관리 도메인을 통해 VLAN Configuration Consistency를 보장
  • VTP는 Trunk Port를 사용해 메시지를 전달
  • VTP 작동되는 영역 = VTP domain

VTP Modes

vtp-mode

  • Server에선 NVRAM에 저장
  • Client는 동기화만 함. NVRAM에 저장 X.
  • Transparent : 동기화 X. 혼자 정보 가지고 있음. 정보를 Client에 알려주지 않음. (cf. Server는 Client에 알려주고 동기화)

STP

  • 스위치를 이중화시켰을 때 STP 설정을 해줘야 함.
  • cf) VTP는 VLAN 정보를 동기화해주는 것
  • 하나의 Switch가 문제 발생했을 때 다른 Switch로 보내도록 이중화함. —-> Broadcast Storms 문제 발생할 수 있음 : STP가 해결!

@ Broadcast Storm

  • Brodcast Packet은 들어온 port 제외 전부 port에 flooding
  • host에서 Broadcast 프레임을 보내면 스위치 1과 스위치 2가 서로 프레임을 주고 받으면서 Broadcast Storm 발생
  • Unicast일 땐 문제 발생 X

Root Bridge 또는 Root Switch 를 선정해야함

  • Bridge ID 또는 Switch ID = 2byte(18bit: 1~65535; 중간값인 32768들어감…) + Mac주소(48bit)
  • 모든 Switch는 값을 가짐. default 32768 + Mac 주소
  • Root Bridge 선정 기준 : 32768보다 낮은 값이 Root Bridge가 됨
  • 그외 Bridge는 Non-Root Bridge
  • Broadcast Domain 별로 오직 하나의 스위치가 Root Bridge가 됨 Non-Root Bridge마다 하나의 Root port 선정해줌
  • Root Port : Root Bridge와 통신

Root Bridge : Designated Port 를 가짐. Non-Root Bridge : Non-Designated Port.