[네트워크 기초] ICMP, ARP, ARP의 흐름, Gateway

ICMP(Internet Control Message Protocol)

손쉬운 네트워크 연결성 테스트를 위해 가장 많이 사용되는 프로토콜

• 특정 호스트에 연결할 수 없는 경우 → 오류메시지 출력
• 제한 시간 내에 응답이 수신 되지 않는 경우 → 응답 수신 불가 메시지 출력
• ICMP는 IP패킷에 캡슐화 되어 있어 L4 프로토콜로 보이지만, L3프로토콜로 간주
• ping명령어로 사용

ARP(Address Resolution Protocol)

IP 주소를 MAC 주소로 해석 해주는 프로토콜

• 가장 대표적인 Broadcast → 동일 네트워크 내에서만 사용

ping 흐름

1. PC1 : ping 192.168.0.3L2 SM : aaa DM : fff | ARP 요청 “192.168.0.1 0000.0000.0aaa가 찾습니다. 192.168.0.3의 MAC은?”

• L2 SM : aaa DM : ??? | L3 SIP : 0.1 DIP : 0.3 | ICMP 요청

2. 스위치는 PC1로 부터 수신한 브로드캐스트를 flooding

• flooding : 스위치가 broadcast 처리 방법으로 inbound 인터페이스를 제외한 나머지 인터페이스로 전파
• PC4는 L3관점에서 다른 네트워크에 속하지만 Broadcast는 수신 하게 됨 (스위치는 MAC 기반 통신 하기 때문.

3. PC2 , PC3 , PC4 브로드캐스트 수신

• PC2 , PC4 : Drop
• PC3 ARP 등록
  • 자신의 ARP 테이블에 PC1의 IP 와 MAC 등록
• PC3 ARP 응답 (Reply)
  • L2 SM : ccc DM : aaa | ARP 응답 “192.168.0.3의 MAC은 ccc 입니다.” (unicast)

4. 스위치는 PC3에게 수신한 ARP Reply을 PC1로 forwarding / switching

• forwarding / switching : 스위치의 unicast 처리 방법

5. PC1은 ARP Reply 수신 후 자신의 ARP Table에 PC3의 IP와 MAC 등록

• 192.168.0.3 == 0000.0000.0ccc

6. PC1은 보내지 못한 ICMP를 완성 / 전송

• L2 SM : aaa DM : ccc | L3 SIP : 0.1 DIP : 0.3 | ICMP 요청

7. PC3과 추가 통신 시 ARP 테이블 참고해 L2 헤더의 DMAC 작성

• ARP 테이블의 aging time 초기화

8. 만약 일정시간 지나도록 PC3과 통신이 없으면 ⇒ ARP 테이블 초기화 ⇒ 다시 ARP 통해 MAC 학습 필요

Gateway

호스트가 자신의 네트워크 외부에 있는 대상에 도달하려면 기본 게이트웨이 필요

• 라우터 또는 L3스위치를 기본 게이트웨이로 사용

왜 rewrite가 되나?

• L2헤더의 source mac address가 변하는 현상: rewrite→ 라우터는 L3헤더를 봐야하는데 그러려면 L2헤더를 뜯어봐야함. 막상뜯어서 IP주소를 확인했는데 내 네트워크가 아니면 다시 라우팅 해줘야함.! 이미 뜯어버렸으니까 복구할 수 없어서 본인의 MAC주소를 넣어서 라우팅 함.

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