Cisco Packet Tracer

 호스트와 호스트간의 네트워크를 통해 데이터를 전송할 때, 데이터는 라우터와 스위치를 거쳐서 호스트에게 전달이 된다. 그리고 이런 전송 경로를 시뮬레이션 할 수 있는 프로그램이 있는데, Cisco Packet Tracer가 그 중 하나이다. Cisco Packet Tracer는 컴퓨터 네트워크 시뮬레이션을 위해 만들어진 프로그램으로, 네트워크를 실제로 연결하기 전에 오류나 가동성을 확인하기 위해 사용된다.

 

Cisco Packet Tracer 설치

 Cisco Networking Academy는 Packet Tracer를 설치 하기 위한 사이트로,  사용하기 위해서는 로그인/회원가입이 필요하다.

Cisco Networking Academy Builds IT Skills & Education For Future Careers

 

 Resources > Download Packet Tracer를 접속하면 다음과 같이 Packet Tracer를 설치할 수 있다.

 설치파일 중 운영체제와 맞는 설치파일을 설치한 뒤에 실행하면, 다음과 같은 창이 나타나며, 설치를 진행하면 된다.

 그 후, 설치가 완료되면 다음과 같은 창이 나타나며, 로그인하면 사용할 수 있게 된다.

 

Packet Tracer 구성 장비

 네트워크를 구성하기 위해서는 터미널과 스위치등 네트워크 장비들이 필요하며, Packet Tracer에도 해당 장비들이 구현되어 있다. 

1. 네트워크 장비 : 엔드 장비간의 통신이 가능하도록 도와주는 역할을 하는 장비로, 라우터, 스위치, 허브가 있다.
   • 허브 : 여러대의 컴퓨터를 연결할 때 사용하는 장치
   • L2 스위치 : MAC주소 테이블에 저장된 MAC주소를 통해 데이터를 전송할 장비와 연결하는 장치
   • 라우터 : 라우팅 테이블에 저장된 IP주소를 통해 데이터를 전송할 장비와 연결하는 장치
2. 엔드 장비 :  네트워크에서 데이터를 생성하고 수령하는 장비로, PC, 노트북이 있다.
3. 통신매체 : 통신을 전달할 수단으로, 구리케이블(Copper), 광섬유케이블(Fiber), 동축케이블(Coaxial)등이 있다.
   • Concole : 라우터나 스위치의 설정을 목적으로 접근할 수 있도록 하는 케이블
   • Serial DCE : WAN을 사용할 때 사용하는 케이블, Cisco는 DCE장비를 생략하기에 Serial DCE으로 표현
   • Copper : LAN을 사용할 때 사용하는 케이블 
     1. straight : 특성이 다른 장비끼리 연결할 때 사용
     2. Cross-Over : 특성이 같은 장비끼리 연결할 때 사용

특성에 따른 장비 분류

1. PC, Router : 터미널 장치(DTE)로, 데이터를 송수신하도록 설계되어 있는 장치 2. 스위치, 허브 : 회선 종단 장치(DCE)로, 네트워크를 연결하도록 설계되어 있는 장치

네트워크 구성 예시

 

네트워크 기본 명령어

• ping [옵션] [목적지 IP주소, 도메인] : IP주소와의 네트워크 연결 상태를 확인하며, 상대쪽 호스트의 호출상태를 확인하는 명령어

옵션	특수 IP주소
-t : 지속적 출력 -n [숫자] : 실행 횟수만큼 출력	0.0.0.0 : 해당 기기가 소속한 네트워크의 모든 IP주소를 대상

C:\>ping google.com

Ping google.com [142.250.76.142] 32바이트 데이터 사용:
142.250.76.142의 응답: 바이트=32 시간=32ms TTL=114
142.250.76.142의 응답: 바이트=32 시간=31ms TTL=114
142.250.76.142의 응답: 바이트=32 시간=29ms TTL=114
142.250.76.142의 응답: 바이트=32 시간=30ms TTL=114

142.250.76.142에 대한 Ping 통계:
    패킷: 보냄 = 4, 받음 = 4, 손실 = 0 (0% 손실),
왕복 시간(밀리초):
    최소 = 29ms, 최대 = 32ms, 평균 = 30ms

 이때, TTL이란 라우터를 최대한 거칠 수 있는 횟수로, TTL에 대한 정보는 IP헤더에 있으며, 운영체제마다 다르게 설정되어 있다.

 TTL의 숫자는 라우터를 지날때 마다 1씩 감소하며, 0인 상태에서 목적지에 도달하지 못했을 경우, 라우터가 해당 패킷을 폐기한다. 이렇게 네트워크에 패킷 루핑(네트워크에 응답받지 않은 패킹이 남아있는 상태) 방지하는 것이다.

 즉, TTL은 패킷이 라우터에 의해 폐기되기 전까지 네트워크 내부에 존재할 수 있도록 허락하는 홉(라우터)의 양이다.

 

• ipconfig [옵션] : IP주소, subnetmask, Gateway 출력하는 명령어

옵션

/all : DNS주소, MAC주소 추가 출력

 

• netstat [옵션] : 타 IP주소와 네트워크 연결상태를 확인하는 명령어

옵션

-r : 라우팅 테이블 확인 -n : 포트 번호 출력

 이때, ESTABLISHED은 연결되어 있는 상태, TIME_WAIT는 연결 종료하려는 상태를 말한다.

 

• tracert [IP주소, 도메인] : 해당 도메인이나 IP주소와 연결되어 있는 네트워크의 경로(라우터의 IP주소)를 출력하는 명령어

C:\>tracert google.com

최대 30홉 이상의
google.com [142.250.206.238](으)로 가는 경로 추적:

  1     6 ms    <1 ms    <1 ms  172.30.1.254
  2     4 ms     *        *     118.36.210.254
  3     4 ms     2 ms     2 ms  112.190.45.137
  4     3 ms     5 ms     3 ms  112.190.33.93
  5     *        *        *     요청 시간이 만료되었습니다.
  6     9 ms     8 ms     9 ms  112.174.90.130
  7    10 ms    19 ms     9 ms  112.174.84.38
  8    33 ms    34 ms    33 ms  72.14.202.136
  9    33 ms    33 ms    33 ms  209.85.245.21
 10    36 ms    33 ms    34 ms  108.170.242.98
 11    44 ms    39 ms    39 ms  216.239.43.157
 12    35 ms    34 ms    39 ms  142.250.58.20
 13    38 ms    36 ms    37 ms  108.170.243.65
 14    58 ms    67 ms    66 ms  142.250.58.193
 15    35 ms    35 ms    36 ms  kix06s10-in-f14.1e100.net [142.250.206.238]

추적을 완료했습니다.

 

 

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UTP 케이블

 케이블이란 통신을 전하기 위해 만들어진 선으로, 라인(회선)이 2쌍 이상으로 묶여있는 선이다. 케이블에는 광섬유, 동축, 구리 등 여러개의 케이블이 존재하지만, 우리는 주로 구리 케이블을 주로 사용한다.

구리 케이블
RJ-11	RJ-14	RJ-45
4핀으로 구성	6핀으로 구성	8핀으로 구성
수화기 연결선	전화선	LAN케이블(UTP케이블)

  LAN케이블에는 STP케이블과 UTP케이블이 있으며, STP 케이블은 쉴드로 감싸져 있는 케이블로, 저속에서는 사용했지만, 고속으로 사용될때는 쉴드로 인해 오류가 발생하기에, 쉴드를 사용하지 않는 UTP케이블을 사용한다.

 

 UTP케이블은 활용하는 기능마다 사용되는 선의 색깔이 다르다.

• Orange(O, WO)는 비음성 데이터 수신선
• Green(G, WG)은 비음성 데이터 송신선,
• Blue(B, WB)는 음성데이터 송수신선
• Brown(B, WB)은 동기용 (100mbps이상의 LAN(FastEthernet, Gigabit Ehernet)을 사용할 경우 사용)

이때, Green을 1,2번 라인으로 사용하는 핀을 568A, Orange를 1,2번 라인으로 사용하는 핀을 568B라고 한다.

568B	568A

 UTP케이블은 어떤 장비를 연결하냐에 따라서 사용하는 케이블의 종류가 달라지게 된다. 이는 장비마다 포트의 라인이 달라서 생기는 현상이다.

 기기들의 포트 라인을 [1,2,3,4,5,6,7,8]라고 할때, DTE(컴퓨터, 라우터)는 "1,2"포트라인이 송신포트라인이며, "3,6"포트라인이 수신포트라인이다. 반면 DCE(스위치, 허브)은 "3,6"포트라인이 송신포트라인이 되며, "1,2"포트라인이 수신포트라인으로 구성되어 있다.

 그래서 PC의 송신 포트라인과 스위치의 수신 포트라인은 일직선상에 존재하기에 straight 케이블을 사용하지만, PC의 송신 포트라인과 라우터의 수신포트라인은 일직선상에 존재하지 않기에 Cross-Over케이블을 사용하는 것이다.

 

Cross-Over케이블	straight 케이블