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프로젝트1-홈랩-네트워크-구성

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프로젝트 1: 홈랩 네트워크 구성 (Home Lab Network Setup)

가정에서 직접 네트워크를 구성하며 실전 경험을 쌓습니다.

👀 초보자 한눈에 보기

이 프로젝트는 집에서 작은 회사 네트워크를 미니 버전으로 만들어보는 실습입니다.

  • 왜 하나요? → 네트워크를 “이론”이 아니라 “손으로” 익히기 위해
  • 뭐가 어렵나요? → VLAN, DHCP, 라우터/스위치 개념이 처음엔 낯설 수 있음
  • 끝나면 뭐가 되나요? → 집 네트워크를 구조적으로 설계/점검할 수 있음

🔌 스위치가 뭐예요? (진짜 쉽게)

한 줄로 말하면: 스위치는 “집 안/사무실 안”에서 기기들을 서로 연결해주는 멀티탭 같은 장비입니다.

  • PC, 노트북, NAS, 프린터를 스위치에 꽂으면 서로 통신할 수 있어요.
  • 스위치는 “같은 네트워크 안”에서 누가 누구인지(MAC 주소)를 보고 데이터를 전달합니다.
  • 그래서 불필요한 장치 전체에 뿌리지 않고, 필요한 장치 쪽으로 보내는 데 강합니다.

라우터랑 뭐가 달라요?

  • 스위치: 같은 네트워크 내부 연결 (방 안/사무실 내부)
  • 라우터: 네트워크와 네트워크를 연결 (집 네트워크 ↔ 인터넷)

쉽게 비유하면:

  • 스위치 = 건물 안 안내데스크
  • 라우터 = 건물 밖 도로로 나가는 출입 통제소

초보자 체크포인트

  1. 라우터 1대 + 스위치 1대 + PC 2대만 먼저 연결
  2. 두 PC가 서로 ping 되는지 확인
  3. 안 되면 케이블/포트 LED부터 확인

참고 이미지/설명 링크

이 프로젝트로 얻는 실전 능력

  • 라우터/스위치 기본 설정
  • IP 주소 계획 세우기
  • 장치 간 통신 문제 원인 찾기
  • 기본 보안 규칙 적용

최소 실행 버전 (입문자 추천)

처음에는 아래 3가지만 먼저 완료해도 충분합니다.

  1. 라우터 1대 + PC 2대 연결
  2. 고정 IP 또는 DHCP로 통신 성공
  3. ping / nslookup 테스트 통과

📌 프로젝트 개요

이 프로젝트에서는 가정 환경에서 실제 네트워크를 구성합니다.

목표

  • 라우터와 스위치 구성
  • VLAN 설정
  • DHCP/DNS 서버 구축
  • 기본 보안 설정
  • 네트워크 모니터링 설정

🏗️ 하드웨어 요구사항

필수 장비

장비사양예시
라우터Gigabit 포트 4개 이상Cisco ISR, Mikrotik, Home Router
스위치Managed 스위치 8-24포트Cisco Catalyst, TP-Link Managed
클라이언트PC, 노트북3대 이상
케이블Cat5e/Cat6직렬/크로스 케이블

옵션 장비

  • Access Point: WiFi 네트워크 확장
  • NFS: 파일 공유 서버
  • Pi/Single Board: 저전력 서버

📋 프로젝트 단계

단계 1: 네트워크 설계

토폴로지 설계

┌─────────────────────────────────────────────┐
│           인터넷 (ISP)                  │
└────────────────┬──────────────────────────┘
                 │
        ┌────────┴────────┐
        │   라우터 (R1)   │
        │  192.168.1.1/24 │
        └────────┬────────┘
                 │
        ┌────────┴────────┐
        │   스위치 (S1)   │
        └────┬────┬────┬─┘
             │    │    │
             │    │    │
        ┌────┴─┐┌──┴─┐┌┴───┐
        │ PC1 ││ PC2││ PC3│
        │ .101││ .102││.103│
        └──────┘└─────┘└────┘

IP 주소 계획

장치IP 주소서브넷게이트웨이
라우터192.168.1.1/24-
PC1192.168.1.101/24192.168.1.1
PC2192.168.1.102/24192.168.1.1
PC3192.168.1.103/24192.168.1.1

❓ 왜 192.168.1.1로 시작하나요?

많이 쓰는 시작 주소는 둘 다 정상입니다.

  • 192.168.0.1 (매우 흔함)
  • 192.168.1.1 (이것도 매우 흔함)

핵심은 어느 숫자가 더 빠르다/좋다가 아니라, 내 네트워크에서 충돌 없이 일관되게 쓰는 것입니다.

이 문서에서 192.168.1.1을 쓴 이유:

  1. 집 공유기 기본값(192.168.0.x)과 충돌을 줄이기 쉬움
  2. 실습망을 기존망과 구분하기 쉬움 (0.x vs 1.x)
  3. 교육 예제로 많이 쓰이는 관례

즉, 192.168.0.1로 바꿔도 완전히 동일하게 동작합니다. 다만 문서 전체의 IP를 한 번에 같이 바꿔야 혼선이 없습니다.

단계 2: 라우터 구성

Cisco 라우터 기본 설정

! 라우터 이름 설정
Router> enable
Router# configure terminal
Router(config)# hostname R1
 
! 인터페이스 설정
R1(config)# interface gigabitethernet 0/0
R1(config-if)# ip address 192.168.1.1 255.255.255.0
R1(config-if)# no shutdown
R1(config-if)# exit
 
! DHCP 풀 설정
R1(config)# ip dhcp pool HOME-LAB
R1(dhcp-config)# network 192.168.1.0 255.255.255.0
R1(dhcp-config)# default-router 192.168.1.1
R1(dhcp-config)# dns-server 8.8.8.8 8.8.4.4
R1(dhcp-config)# domain-name homelab.local
R1(dhcp-config)# exit
 
! 예외 주소
R1(config)# ip dhcp excluded-address 192.168.1.1 192.168.1.10
 
! 원격 접속 설정
R1(config)# line vty 0 4
R1(config-line)# password Cisco123
R1(config-line)# login
R1(config-line)# transport input ssh telnet
 
! 관리자 계정
R1(config)# username admin privilege 15 secret Admin123
 
! SSH 활성화
R1(config)# crypto key generate rsa
R1(config)# ip domain-name homelab.local
R1(config)# ip ssh version 2
 
! 저장
R1# write memory

Home 라우터 (Mikrotik) 설정

# 관리자 설정
/user
add name=admin password=Cisco123 group=full
 
# 인터페이스 IP 할당
/ip address
add address=192.168.1.1/24 interface=ether1
 
# DHCP 서버
/ip pool
add name=dhcp_pool1 ranges=192.168.1.100-192.168.1.200
 
/ip dhcp-server
add address-pool=dhcp_pool1 disabled=no interface=ether1 name=dhcp1
 
# DNS 설정
/ip dns
set servers=8.8.8.8,8.8.4.4 allow-remote-requests=yes
 
# 기본 라우트 (인터넷)
/ip route
add dst-address=0.0.0.0/0 gateway=<ISP_Gateway_IP>
 
# 방화벽 기본 정책
/ip firewall filter
add chain=input connection-state=established,related action=accept
add chain=input protocol=tcp dst-port=22 action=accept
add chain=input action=drop

단계 3: 스위치 구성

Cisco 스위치 기본 설정

Switch> enable
Switch# configure terminal
Switch(config)# hostname S1
 
! 관리자 계정
S1(config)# username admin privilege 15 secret Admin123
 
! VLAN 생성
S1(config)# vlan 10
S1(config-vlan)# name MANAGEMENT
S1(config-vlan)# vlan 20
S1(config-vlan)# name DEVICES
S1(config-vlan)# vlan 30
S1(config-vlan)# name GUEST
S1(config-vlan)# exit
 
! 인터페이스 VLAN 할당
S1(config)# interface range fastethernet 0/1 - 5
S1(config-if-range)# switchport mode access
S1(config-if-range)# switchport access vlan 20
 
! Trunk 포트
S1(config)# interface fastethernet 0/24
S1(config-if)# switchport mode trunk
S1(config-if)# exit
 
! 관리 IP
S1(config)# interface vlan 1
S1(config-if)# ip address 192.168.10.1 255.255.255.0
S1(config-if)# no shutdown
S1(config-if)# exit
 
! 게이트웨이 설정
S1(config)# ip default-gateway 192.168.10.254
 
! 저장
S1# write memory

단계 4: 클라이언트 설정

Windows PC

# IP 주소 설정
netsh interface ip set address "Ethernet" static 192.168.1.101 255.255.255.0 192.168.1.1
 
# DNS 설정
netsh interface ip set dns "Ethernet" static 8.8.8.8
 
# 연결 테스트
ping 192.168.1.1
ping 8.8.8.8

Linux PC

# IP 주소 설정
sudo ip addr add 192.168.1.102/24 dev eth0
 
# 게이트웨이 설정
sudo ip route add default via 192.168.1.1
 
# DNS 설정
echo "nameserver 8.8.8.8" | sudo tee /etc/resolv.conf
 
# 연결 테스트
ping -c 4 192.168.1.1
ping -c 4 8.8.8.8

단계 5: 네트워크 테스트

연결성 테스트

  1. Ping 테스트

    PC1 → Router: ping 192.168.1.1
PC1 → PC2: ping 192.168.1.102
PC1 → 인터넷: ping 8.8.8.8

  2. 트레이서트

    tracert 8.8.8.8

  3. DNS 쿼리

    nslookup google.com

단계 6: 보안 설정

방화벽 설정 (Router)

! 기본 입력 차단
R1(config)# access-list 100 deny ip any any
 
! SSH 허용
R1(config)# access-list 100 permit tcp any host 192.168.1.1 eq 22
 
# ICMP 허용
R1(config)# access-list 100 permit icmp any any
 
! ACL 적용
R1(config)# interface gigabitethernet 0/0
R1(config-if)# ip access-group 100 in

Port Security (Switch)

! MAC 주소 제한
S1(config)# interface fastethernet 0/1
S1(config-if)# switchport port-security
S1(config-if)# switchport port-security maximum 2
S1(config-if)# switchport port-security violation shutdown

단계 7: 모니터링 설정

SNMP 설정 (Router)

! SNMP 커뮤니티 스트링
R1(config)# snmp-server community public RO
R1(config)# snmp-server community private RW
 
! SNMP 위치/연락처
R1(config)# snmp-server location Home Lab
R1(config)# snmp-server contact admin@homelab.local

Syslog 설정 (Router)

! Syslog 서버로 로그 전송
R1(config)# logging 192.168.1.100
R1(config)# logging trap informational

🎯 성공 기준

  • 모든 장치 간 Ping 통신 성공
  • DHCP로 IP 주소 자동 할당
  • DNS 쿼리 성공
  • VLAN별 통신 분리
  • 방화벽 규칙 적용
  • 원격 접속 (SSH) 가능
  • 모니터링 도구 작동

📊 성과 측정

네트워크 성능

항목목표측정
대역폭 (LAN)≥ 1Gbpsiperf -c 192.168.1.102
지연 (LAN)≤ 1msping -c 100 192.168.1.1
패킷 손실0%ping -c 1000 192.168.1.1

보안 점검

  • 기본 비밀번호 변경됨
  • 불필요 서비스 비활성화
  • 방화벽 규칙 적용됨
  • 업데이트 설치됨

💡 추가 학습

  • VPN 구성 (OpenVPN)
  • DNS 서버 구축 (BIND)
  • 웹 서버 구축 (Nginx/Apache)
  • 네트워크 모니터링 (Zabbix, Prometheus)
  • 자동화 (Ansible)

🔧 문제 해결

일반적인 문제

문제원인해결책
Ping 실패IP 주소 충돌IP 주소 재할당
DHCP 불작동풀 고갈IP 범위 확장
VLAN 통신 불가Trunk 미설정Trunk 포트 설정
SSH 접속 불가방화벽 차단포트 22 허용

📚 참고 자료

다음 프로젝트: 기업 네트워크 설계

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