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Computer Science/data comm & network

[Network] 컴퓨터네트워크 26~27 : IP/MAC, ARP, DHCP, ICMP, ping, traceroute

by 사용자 펭귄대장 2021. 2. 1.

1. Address Mapping

- IP address : universally unique

- Ethernet address(MAC address) : physical address / local LAN 에서 사용

 

# Address resolution 방법 2가지

- static : IP와 MAC 주소를 정적으로 매핑시켜놓음, 랜카드를 바꿀 경우 해당 랜카드에 맞춰 이더넷 어드레스가 바뀌므로 매핑되어있는 정보가 무의미해짐. 실질적으로 사용하기 힘듬

- dynamic : ARP , RARP 등이 있음.

 

# ARP (Address Resolution Protocol)

- IP 에 대응하는 MAC주소를 알아내기 위해.

- LAN 내에 broadcast 하고, broadcast를 받은 시스템 중 자신의 IP에 해당하는 시스템만 MAC주소를 응답.

- 20~30분간 캐시메모리에 저장

 

* ARP packet format

ARP packet format 

- 자신의 IP주소

- 자신의 Ethernet 주소

- 상대방의 IP주소

- 상대방의 Ethernet 주소 

를 넣어 전송, 회신시 상대방 Ethernet 주소를 돌려받음.

 

* proxy ARP

141.23.56.21 의 MAC을 알아내고자 ARP 요청을 했을 때, proxy ARP router 가 자신의 MAC 으로 대신 응답. 보안을 위해 사용.

 

* ARP Announcements

컴퓨터 OS가 부팅될 때 ARP broadcast 를 하여, LAN 내의 컴퓨터들의 cache 를 갱신시키게 함(자신의 IP/ethernet address갱신할 수 있게). 이때 동일한 IP를 사용중인 LAN 내의 컴퓨터가 있다면 IP충돌 노티가 발생.

 

 

# RARP (Reverse Address Resolution Protocol)

- MAC 에 대응하는 IP주소를 알아내기 위해 (ARP와 반대)

- MAC 주소를 담아 broadcast하며, 서버가 IP주소를 회신해 줌.

 

# DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)

- 미사용 중인 IP를 자동으로 할당

- 고정 IP 할당도 가능

- expired time 을 주어 일정시간동안만 유효한 IP 주소 제공

DHCP 동작 순서도

1) 컴퓨터가 LAN내에 broadcasting

2) 서버가 DHCP OFFER

3) 남아있는 IP 유효시간의 50% 도달시 서버에 DHCP request 를 다시보내 renewing(갱신)

4) 남아있는시간의 87.5% 도달시 1) 과정 반복

 

# ICMP(Internet control message protocol)

- IP protocol 의 경우 error control 이 없음. 이를 보완하기 위해 나온 프로토콜

- IP packet 사용

- IP header의 protocol field 가 1 인 경우 ICMP 사용

- Error reporting message(에러 보고) :

Destination unreachable, Source quench, Time exceeded, Parameter problems, Redirection

- Query messages(서버가 살아있는지 질의) :

Echo request&reply, Time-stamp request and reply, address-mask request and reply, Router solicitation and advertisement

- ICMP 를 사용의 예: ping(Echo request&reply), traceroute

 

* traceroute 동작 방식

host A 에서 host B 까지의 라우팅 알아내고자 할 때, TTL(Time to live(거쳐갈 수 있는 라우팅 갯수)) 을 사용한다.

TTL 1 로 보내어 첫번째 라우터 a에 도달시 TTL 0이 되어 라우터가 메시지를 버리며 본인의 IP를 ICMP 로 회신함. 

host A 는 a 의 IP를 찍음.

다시 TTL 2 로 보내어 a 다음의 라우터 b까지 도달하게 하며 b는 본인의 IP를 ICMP로 회신함.

host A 는 b 의 IP를 찍음. 이를 반복하여 host B까지의 라우팅 경로를 찍게 됨.

 

 

※ KOCW 성균관대학교 안성진 교수님의 컴퓨터네트워크 강의 참고

 

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