Y본 내용은 유튜브 널널한 개발자 TV 채널을 보고 정리한 것입니다.
L2 스위치와 ARP 작동원리
ARP(Address Resolution Protocol)란?
IP주소를 물리적 MAC주소로 대응시키기 위해 사용되는 프로콜
L2 구간에서는 MAC 주소가 중요하다.
IP가 무엇인지는 L3 구간에서 중요한 것이다.
스위치 허브는 8개의 포트로 이루어져있는데, 각 포트마다 연결된 PC가 있다.
스위치 허브를 처음 작동시키면 학습모드로 작동을 해서 하나의 스위치의 각 포트에 연결된 PC의 MAC 주소를 기억한다.
- 각 포트마다 MAC 주소를 몇개나 저장할 수 있는지가 L2 스위치의 하드웨어 성능을 결정하는 스펙이 된다.
n개는 개수가 아니라 용량으로 정한다.
L2 스위치가 하나만 있는 것이 아니라, 업링크해서 상위의 L2 스위치가 또 존재할 수 있다.
스위치가 계층적으로 연결된 경우 한 포트에 여러 대의 PC가 연결된 것이기 때문이다.
ARP는 언제 작동할까?
위의 그림은 하나의 건물의 네트워크 환경이다.
L2는 각 방마다 존재하고, Distribution 스위치는 각 층마다 존재한다.
IP주소가 192.168.0.1 인 게이트웨이를 통해 인터넷과 연결된다.
그림에 나오는 4대의 PC는 네트워크 아이디가 192.168.0 대역이다.
3번 PC의 전원을 이제 막 켰다고 가정해보자.
3번 PC로 네이버에 접속을 할 경우 L2 프레임이 게이트웨이로까지 전달되어야 한다.
3번 PC에 설정되어있는 게이트웨이인 192.168.0.1의 MAC 주소가 무엇인지 알아야 전달할 수 있다.
알기 위해 네트워크 전체에 IP주소가 192.168.0.1인 PC가 있는지 브로드캐스트를 하게 된다.
= ARP Request
이 때 자신이 해당하지 않는 PC들은 응답을 하지 않고 해당하는 PC만 자신의 MAC 주소를 응답하게 된다.(유니캐스트) = Reply
응답을 받고 MAC 주소를 알아낸 경우 메모리에 저장(캐싱)한다. = ARP Cache
