컴퓨터망 5) ARP

zh025700·2022년 6월 27일

컴퓨터네트워크

목록 보기

5/26

컴퓨터망

5. ARP

IP 프로토콜이 source 호스트에서 destination 호스트로 패킷을 전송하기 전에, 먼저 next hop으로 패킷을 전송하는 방법을 알아야 한다
IP 패킷은 next hop의 IP 주소를 찾기 위해 라우팅 테이블을 참조할 수 있다.
그러나 IP는 데이터 링크 계층의 서비스를 사용하기 때문에 next hop의 물리적 주소를 알아야 한다
이 작업은 이 섹션에서 설명하는 ARP(Address Resolution Protocol)라는 프로토콜을 사용한다

Address mapping

호스트 또는 라우터에 패킷을 전달하려면 logical 및 physical 두 가지 수준의 주소가 필요하다
logical 주소를 해당 physical 주소에 매핑할 수 있어야 하며, 그 반대의 경우도 가능해야한다
이러한 작업은 정적 또는 동적 매핑을 사용하여 수행할 수 있다

동적맵핑

머신은 다른 머신의 논리 주소를 알아서, 이를 이용한 프로토콜을 사용해 물리 주소를 알아낸다
- arp를 쓴다
  - 논리주소를 물리 주소로 맵핑한다

ARP PROTOCOL

호스트나 라우터가 다른 호스트나 라우터에 보낼 IP 데이터그램을 가질 때마다 receiver의 논리적(IP) 주소를 갖는다
그러나 IP 데이터그램은 물리적 네트워크를 통과할 수 있도록 프레임에 캡슐화되어야 한다
이것은 sender가 receiver의 물리적 주소가 필요하다는 것을 의미한다
매핑은 물리적 주소에 논리 주소를 대응한다
ARP는 IP 프로토콜로부터 논리적 주소를 받아 해당 주소를 해당 물리적 주소에 매핑하고 데이터 링크 계층에 전달한다

ARP operation

호스트 또는 라우터가 네트워크에 있는 다른 호스트 또는 라우터의 물리적 주소를 찾아야 할 때마다 ARP 쿼리 패킷을 보낸다
- 패킷은 sender의 물리적 주소와 IP 주소 및 receiver의 IP 주소를 포함
- sender가 receiver의 물리적 주소를 모르기 때문에, 쿼리는 브로드캐스트된다
네트워크의 모든 호스트 또는 라우터는 ARP 쿼리 패킷을 수신하고 처리
- 의도된 sender만 IP 주소를 인식하고 ARP 응답 패킷을 다시 보낸다
  - 응답 패킷에는 수신자의 IP 및 실제 주소가 포함
  - 패킷은 쿼리 패킷에서 수신된 물리적 주소를 사용하여 직접 유니캐스트된다

ARP request는 브로드캐스트
ARP 응답은 유니캐스트

ARP packet

ARP 패킷의 포맷이다

encapsulation of ARP packet

ARP 패킷은 데이터 링크 계층에 직접 캡슐화된다. 예를 들어, 그림 8.4에서 ARP 패킷은 이더넷 프레임에 캡슐화된다. type field는 프레임이 전송하는 데이터가 ARP 패킷임을 나타낸다.

IP 헤더가 없다
- IP 계층 밑에서 일어나니깐
  - 데이터 링크

ARP 사용하는 4가지 경우

호스트가 같은 네트워크의 호스트에 패킷을 보내는 경우

물리적 주소에 매핑되어야 하는 논리적 주소는 데이터그램 헤더의 대상 IP 주소

호스트가 다른 네트워크의 호스트에 패킷을 보내는 경우

다른 네트워크로 가기 위해 라우터로 간다
호스트는 라우팅 테이블을 보고 이 대상에 대한 다음 홉(라우터)의 IP 주소를 찾는다
- 라우팅 테이블이 없는 경우 기본 라우터의 IP 주소를 찾는다
- 라우터의 IP 주소는 물리적 주소에 매핑되어야 하는 논리적 주소가 된다.
  - 다음 위치니깐 논리주소 -> 물리 주소 맵핑해야지