주소 변환 프로토콜(ARP)

대학공부/인터넷 프로토콜

진진리 2024. 3. 29. 14:41

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ARP: IP 주소를 알고 있을 때 네트워크 상에서 MAC 주소를 얻어온다 -> 2-3 계층 중간에서 동작

1. ARP 캐시 테이블 참고

2-1. 있으면 유니캐스트 통신

2-2. 없으면 ARP

논리 주소(logical address)
- 호스트나 라우터가 사용하는 네트워크 레벨 주소
- 전세계적으로 유일한 주소
- IP 주소
- 32비트 길이
물리 주소(physical address)
- 로컬 네트워크에서 유효한 주소
- 로컬 주소, 로컬에서 유일하면 됨
- 보통 하드웨어로 구현
- 호스트나 라우터 내에 설치된 NIC에 들어 있음
- MAC 주소
호스트나 라우터로 패킷을 전달하기 위해 논리 및 물리 주소가 모두 필요
논리 주소 <-> 물리 주소 변환 필요
정적 또는 동적 변환 가능
1. 정적 변환(static mapping)
  - 논리 주소와 물리 주소 연관 테이블 생성
  - 네트워크 상의 각 시스템에 저장
  - 물리 주소가 변경될 경우 정적 테이블의 갱신으로 인한 오버헤드 발생
2. 동적 변환(dynamic mapping)
  - 물리 주소와 논리 주소 쌍 중 하나만 알면 프로토콜(ARP, RARP)을 통해 다른 하나를 알아냄

시스템 A가 시스템 B의 IP 주소는 알지만 물리 주소는 알지 못하는 상황

시스템 A

시스템 B

두 호스트는 같은 이더넷 네트워크에 있다. (정확한 판단은 서브넷 마스크 필요)

이더넷 프레임에 캡슐화된 APR 요청과 응답 패킷

요청 패킷: 목적지 IP 주소가 0xFFFFFFFF(브로드캐스트 - 범위 LAN), 타겟 물리 주소가 0x00000000

응답 패킷: 유니 캐스트, 송신 물리 주소가 0xA46EF45983AB

서브넷팅 효과를 만들기 위해 사용
호스트 집합을 대행하여 수행(중개자)
라우터(서로 다른 LAN을 연결)에서 동작
- 일반적인 통신에서는 ARP 프로토콜의 범위는 로컬 네트워크로 한정
- ARP request의 패킷을 라우터 인터페이스에서는 무시
- 하지만 원격 네트워크에 있는 경우 다른 서브넷(네트워크)에 대신 MAC 주소를 물어봄 (대부분 사용하지 않음)

호스트가 ARP를 요구할 때 라우터는 자신이 가지고 있는 ARP 테이블을 이용하여 대신 자신의 MAC 주소를 알려주는 기술
- 장점: 같은 네트워크 안에러 라우팅 처리없이 쉽게 라우터를 붙일 수 있음, Host가 Default Gateway를 설정하지 않음
- 단점: ARP 트래픽 증가, 보안상의 문제 (ARP Spoofing), 큰 범위의 ARP 테이블 필요
사용하지 않는 이유: ARP 캐시에 IP 주소와 MAC 주소가 서로 다른 장비의 정보로 mapping 됨 -> 문제 발생
- 이 방법보다는 라우터는 IP 주소로 통신