[컴퓨터 네트워크] 7. 인터넷 계층 보조 프로토콜
1. ICMP 프로토콜
1) 필요성
• IP 프로토콜은 비연결형으로 오류 제어 기능이 없음.
• 호스트와 관리자에게 정보를 제공하기 위해 ICMP 프로토콜이 필요.
• 주요 기능: 오류 보고, 네트워크 진단, 이웃 탐색.
2) 계층 구조
• 인터넷 계층 프로토콜.
• 데이터링크 계층에서 직접 데이터를 받지 않으며, IP 프로토콜(프로토콜 1번)의 지원을 받음.
• ICMP 메시지는 IP 데이터그램의 SDU 부분으로 전달됨.
3) ICMPv4 패킷 포맷
• IP 패킷 헤더의 프로토콜 필드가 "1"이면 ICMP.
• ICMP 헤더는 8바이트 구성.
- Type: ICMP 메시지 종류.
- Code: 메시지 타입에 따라 세분화.
- Checksum: 오류 검출을 위한 체크섬 값.
- Rest of header: 메시지 타입에 따른 추가 정보.
• 메시지 종류: 오류 보고 메시지, 질의 메시지.
4) ICMPv4 오류 보고 메시지
오류 보고 메시지 개요
• IP는 비신뢰성 프로토콜로 자체적인 오류 제어 기능이 없음.
• ICMP를 통해 오류 보고 수행.
• 신뢰성 있는 오류 제어는 TCP 같은 상위 계층에서 수행.
오류 보고 메시지 생성 제외 조건
• ICMP 오류 메시지를 전달하는 데이터그램.
• 단편화된 데이터그램(첫 번째 조각이 아닌 경우).
• 멀티캐스트 데이터그램.
• 루프백 주소(127.0.0.1) 사용 데이터그램.
오류 메시지 종류
• 목적지 도달 불가: 데이터그램 전달 불가능 시 송신자에게 알림.
• 발신지 억제: 네트워크 혼잡 발생 시 송신자에게 전송 속도 조절 요청.
• 시간 초과: TTL(Time to Live)이 0이 되어 패킷이 폐기될 때 발신지에 알림.
• 재지정: 더 효율적인 경로가 있을 경우 라우팅 테이블 갱신 유도.
5) ICMPv4 질의 메시지
질의 메시지 개요
• 네트워크 진단 및 정보 획득 목적.
• 송신 호스트가 메시지를 보내면 수신 호스트가 응답.
• 대표적인 예: Ping, Timestamp, Tracert.
에코 요청 및 응답 메시지
• 네트워크 연결 상태 확인.
• 예) ping 200.200.200.86
타임스탬프 요청 메시지
• 발신지와 목적지 간 데이터 도달 시간 측정.
6) ICMPv6 프로토콜 개요
• IPv6 환경에서 동작하는 프로토콜.
• ICMPv4 기능에 ARP, IGMP 기능 추가 수행.
• 기능: 네트워크 오류 보고, 네트워크 진단, 라우터 이웃 탐색, 멀티캐스트 관리(IGMP).
7) ICMPv6 메시지 종류
• 오류 메시지: 목적지 도달 불가, MTU 초과, 시간 초과, 매개 변수 문제.
• 정보 메시지: 송수신 장치 간 연결 확인, 에코 요청 및 응답(Ping).
• 이웃 탐색 메시지: 라우터 및 이웃 탐색, 라우터 요청 및 광고, 이웃 광고 메시지.
• 그룹 멤버십 관리 메시지: IGMP 기능 수행, 멤버십 질의 및 보고.
2. IGMP 프로토콜
1) 개요
• 인터넷에서 멀티캐스트 그룹을 관리하는 프로토콜.
• 브로드캐스트보다 보안성이 높음.
• 예: 사전 등록된 사용자와의 영상 회의, 특정 라우터에 멀티캐스트 전송.
2) 계층 구조
• 인터넷 계층 프로토콜.
3) 멀티캐스트 주소
• IPv4에서 224.0.0.X 대역 사용.
4) 그룹 관리 기능
• 멀티캐스트 그룹 멤버 관리 기능 제공.
- 그룹 가입
- 그룹 감시
- 그룹 응답
- 그룹 탈퇴
3. ARP 프로토콜
1) 개요
• IP 주소(논리 주소)를 MAC 주소(물리 주소)로 변환하는 프로토콜.
• LAN에서 수신 측 서버의 MAC 주소를 찾는 역할 수행.
2) 계층 구조
• 인터넷 계층 프로토콜.
3) ARP 프로토콜 포맷
• 요청: 브로드캐스트 방식으로 MAC 주소 요청.
• 응답: 유니캐스트 방식으로 MAC 주소 제공.
• 패킷 구조:
- 하드웨어 타입: 사용된 네트워크 인터페이스 유형 지정.
- 프로토콜 타입: IP 패킷인지 여부 지정.
- 하드웨어 주소 길이: MAC 주소 길이 지정.
- 프로토콜 주소 길이: IP 주소 길이 지정.
- 연산(Operation): 요청(Request) 또는 응답(Reply) 구분.
- 송신/수신 MAC 주소, IP 주소: 요청자 및 응답자의 주소 정보 포함.
4) 동작 방식
• 요청(ARP Request): 브로드캐스트로 네트워크에 MAC 주소 요청.
• 응답(ARP Reply): 요청받은 장치가 유니캐스트로 응답 MAC 주소 제공.
5) RARP (Reverse ARP)
• 반대 동작 수행: MAC 주소로부터 IP 주소 획득.
• 유동 IP 환경에서 클라이언트의 IP 주소 할당 시 사용됨.
이 내용은 휴넷사회복지평생교육원의 컴퓨터 네트워크 강의를 듣고 정리한 것입니다.