[네트워크관리사 2급 독학로그] ARP,RARP,ICMP,IGMP,DHCP 정리

주소변환 ARP, RARP

ARP

• ARP (Address Resolution Protocol)
  • 상대방 호스트의 IP주소를 알고 데이터 통신을 위해
  • 그 호스트의 물리 주소를 알고자 할 떄 사용하는 프로토콜 이다.
  • IP주소를 물리주소로 매핑해주는 프로토콜이다.
• 동적 바인딩
  • ARP는 호스트의 IP 주소를 대응하는 물리 주소로 변환하여 실제 데이터 통신이 가능하게 해준다.
    • IP 주소 : 32 bit (4 bytes)
    • 물리주소 : 48 bit (6 bytes)
  • ARP 요청 : broadcasting
  • ARP 응답 : unicasting

ARP request is broadcast

ARP reply is unicast

• Proxy ARP
  • 다른 네트워크 상의 호스트의 물리주소를 얻고 싶을 때 사용한다.

RARP

• Revers Address Resolution Protocol
  • 물리주소만 알고 있는 호스트가 자신의 IP주소를 찾을 떄 사용되는 프로토콜
  • 일반적으로 호스트의 IP주소는 자신의 디스크에 저장된 구성 파일에서 확인
  • 디스크가 없는 호스트는 물리주소만 알고 있으므로 이를 이용하여 IP주소를 얻고자 한다.

RARP request is broadcast

RARP reply is unicast

 

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ICMP

ICMP 프로토콜

• Internet Control Message Protocol
• 인터넷 계층 프로토콜 이다.
• 전송 오류 제어
  • IP는 비연결성 , 비신뢰성 전송 서비스 이다. (실패 가능성이 있다는 의미)
  • IP 데이터그램 전송의 오류가 발생할 경우 오류 메시지 또는 제어 메시지를 제공해주는 프로토콜이다.
  • IP 데이터그램의 전송과정에서 발생하는 오류를
    • 라우터나 발신지 호스트에게 보고하는 메커니즘을 제공한다.

ICMP 메시지

• ICMP 메시지 형식
  • 1. 유형 (8bit) : ICMP 메시지 식별
  • 2. 코드 (8bit) : 유형에 관한 추가 정보
  • 3. 검사합 (16bit) : 전체 ICMP 메시지의 오류 검사
  • 4. ICMP 메시지 (32bit) : 오류 및 제어 메시지로서 echo, timestamp 등

ICMP 메시지 형식

ICMP 메시지 유형

• 1) 오류 보고 메시지 (error reporting)
  • ICMP는 오류를 수정하지 않고, 단지 보고만 수행한다.
  • IP 주소를 이용하여 발신지에 오류 전송을 한다.

오류보고메시지 유형

• 2) 질의 메시지 (simple query)
  • 일부 네트워크의 문제를 진단한다.

질의메시지 유형

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IGMP

IGMP 정의

• Internet Group Management Protocol
  • 인터넷 계층 프로토콜
  • 인터넷에서 multicast 서비스를 위해 사용되는 프로토콜이다.
    • 전체 네트워크가 있을 때
    • broadcast : 네트워크 전체에 통보
    • unicast : 하나에게 통보
    • multicast : 네트워크 내부 특정 그룹에게 통보 이런형식임.
  • IP호스트가 어떤 멀티 캐스트 그룹에 참가하고 있는지를 멀티캐스트 라우터에 통보하는 프로토콜
• Multicast 
  • 하나의 그룹에 속한 호스트들에게 메시지를 전송한다 ( 1 - to - many )
  • unicast ( 1 - to - 1 ) , broadcast ( 1 - to - all )

IP 멀티캐스트

• IP Multicast
• 클래스 D 주소 사용한다.

클래스 D의 IP 주소

• 주소 범위 : 224.0.0.0 ~ 239.255.255.255
• 예약된 멀티캐스트 주소

예약된 멀티캐스트 주소

 

IGMP 메시지

• 1.유형 ( 8bit )
  • Query (general / special)
  • Membership report
  • Leave Report
• 2.최대 응답 시간 ( 8bit )
  • 질의에 응답해야 하는 최대 허용 시간
• 3. 검사합 ( 16bit )
  • 전체 IGMP 메시지의 오류 검사
• 4.그룹 주소 ( 32bit )
  • 멀티캐스트 주소 ( 클래스 D IP 주소 )

IGMP 메시지 형식

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DHCP

IP 주소 관리

• IP 주소 관리 방법
  • IP 주소 ( 32비트 , [예] 150.183.135.215 등으로 표시 )
  • 기억하기 어려움 -> IP 주소 관리 방법의 필요
    • 1) Host Table
    • 2) DNS (Domain Name System)
    • 3) BOOTP (Bootstrap Protocol)
    • 4) DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)
• 호스트 테이블
  • 모든 IP 주소와 mapping되는 호스트 이름으로 구성된 테이블
  • 장점 :
    • 중앙집중형 관리 방식
    • host table 구조가 간단하다.
  • 단점 :
    • 호스트의 급속한 증가와 변화에 대응하기 어렵다
      • 매핑 정보의 일관성 유지가 어려움.
    • 계층적 구조가 아닌 평면 구조이다.
      • 그렇기에 중복 정보를 포함하게된다.
• DNS ( Domain Name System )
  • 계층적 구조 및 분산 관리 특성
    • 예) 도메인 이름 : min-nine.tistory.com
  • 분산 관리의 문제
    • name server는 특정 네트워크 영역만의 정보를 가지고 있으며
    • 다른 영역에 대해서는 다른 name server의 정보를 참조해야 한다.
  • name server 데이터의 복잡성
    • 수작업에 의한 데이터의 오류 가능성이 있다.
• BOOTP ( Bootstrap Protocol )
  • 기존 방식은 IP 주소를 수작업으로 할당하였다. (정적 할당)
  • BOOTP는 동적으로 IP 주소를 할당한다.
  • 디스크가 없는 호스트 (X 터미널)에 대해 주소 및 설정 정보를 자동적으로 할당 및 관리하는 프로토콜.

DHCP 메시지 형식

• DHCP 정의
  • Dynamic Host Configuration Protocol
  • 개요
    • 응용 계층 프로토콜
    • BOOTP에서 발전된 동적 주소 할당 프로토콜로서, IP 주소 재사용이 가능하다.
    • DHCP 메시지 형식은 BOOTP와 동일하다.
  • 동적 주소 할당 프로토콜
    • IP 주소 pool에서 사용 가능한 IP 주소를 선택하여 원하는 호스트에게 일정기간 임대해준다.
• DHCP 메시지 형식

DHCP 메시지 형식

• DHCP 네트워크 구성
  • DHCP Client : DHCP Server에게 IP 주소 요청
  • DHCP Server : DHCP/BOOTP Client 에게 IP 주소 및 구성 정보를 제공
  • DHCP/BOOTP Relay Agent : 서로다른 subnet의 DHCP Client 및 Server간 정보 중계
• IP 주소 자동 할당
  • DHCPDISCOVER
    • DHCP클라이언트가 DHCP 서버에게 서버 존재의 여부를 묻는다.
  • DHCPOFFER
    • 자신이가지고있는 IP주소에 대해 Client에게 Offer를 해준다.
  • DHCPREQUEST
    • offer받은 IP주소중에 쓰고싶은 IP주소에 대해 사용해도 되겠냐고 요청한다.
  • DHCPACK
    • 요청받은 DNS서버주소,WINS서버,노드유형,도메인이름,IP주소 를 가져가라고 할당.