IP 단편화 추가 강의 요약
1. IP 단편화란?
- 정의: 전송하려는 패킷 크기가 MTU(Maximum Transmission Unit)를 초과할 경우, 패킷을 더 작은 조각으로 나누어 전송하는 과정.
- 재조립: 수신지에서 조각난 패킷을 다시 원래의 데이터로 합침.
2. IP 단편화의 단점
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불필요한 트래픽 증가
- 단편화된 패킷마다 IP 헤더가 추가되어, 전체 데이터 크기 증가.
- 네트워크 대역폭 낭비 가능성.
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성능 저하
- 수신 측에서 단편화된 패킷을 재조립하는 과정에서 부하 발생.
- 패킷 손실 시, 해당 데이터 전체를 다시 전송해야 하는 비효율성.
3. IP 단편화를 줄이는 방법
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최소화 전략
- IP 단편화는 최대한 적게 발생하는 것이 이상적.
- 모든 노드(호스트 및 중간 라우터)가 처리할 수 있는 크기 이하로 패킷 전송.
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경로 MTU(Path MTU) 활용
- 경로 MTU: 송수신 간에 단편화 없이 전송 가능한 최대 패킷 크기.
- 경로 MTU 발견(Path MTU Discovery):
- 송신 호스트가 최적의 MTU 값을 탐색하여, 이를 기준으로 패킷 크기를 조정.
- 중간 라우터의 MTU 제약 조건까지 고려.
4. 경로 MTU 발견 과정
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DF 비트 설정
- 송신 호스트는 Don't Fragment (DF) 플래그를 설정하여 패킷 전송.
- MTU 초과로 단편화가 필요할 경우, 라우터는 패킷을 폐기하고 송신 호스트에 알림(ICMP 메시지).
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최적의 MTU 탐색
- 송신 호스트는 폐기 알림을 기준으로 패킷 크기를 줄여 다시 전송.
- 최적의 MTU 값을 찾아낸 후, 해당 크기를 유지하여 전송.
5. 오늘날의 IP 단편화 현황
- 대부분의 현대 네트워크에서는 DF 비트가 설정된 IP 패킷을 사용하여 단편화를 방지.
- 경로 MTU 발견 기술이 일반적으로 적용되어 단편화 발생 빈도 낮음.
- 실습에서 확인 가능:
- 대부분의 IP 버전 4 패킷에서 DF 비트가 설정되어 있음.
6. 단편화를 알아야 하는 이유
- IP 프로토콜의 구조와 작동 원리를 이해하기 위한 기초 개념.
- 단편화가 발생하는 조건과 이를 방지하기 위한 방법을 이해하면, 네트워크 성능을 최적화할 수 있음.
7. 정리
- 단편화는 피할 수 있으면 피하는 것이 최선.
- 경로 MTU 발견을 통해 최적화된 데이터 전송이 가능.
- 단편화가 야기하는 문제를 해결하기 위해, 오늘날 대부분의 네트워크는 DF 비트 설정을 활용.
추가 학습: 실습을 통해 실제 패킷 분석과 DF 비트 설정 여부 확인 가능.
감사합니다! 🚀
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