[NW] 데이터링크층(유니/멀티/브로드캐스트, ARP)

2023.06.07 - [NW] - [NW] 데이터링크층

[NW] 데이터링크층

 

 

주소

.

 

링크 계층 프로토콜은 유니캐스트, 멀티캐스트, 브로드캐스트의 주소를 정의한다.

 

 

유니캐스트 주소

 

유니캐스팅은 일-대-일 통신을 의미한다.

유니캐스트 링크 계층 주소는 48bit(6byte)이다.

 

12개의 16진수로 표현하면 다음과 같다.

 

A3:34:45:11:92:F1

 

 

멀티캐스트 주소

 

멀티캐스팅은 일-대-다 통신을 의미한다.

멀티캐스트 링크 계층 주소는 48bit(6byte)이다.

 

12개의 16진수로 표현하면 다음과 같다.

 

A2:34:45:11:92:F1

 

 

브로드캐스트 주소

 

브로드캐스트는 일-대-전체 통신을 의미한다.

가장 일반적인 브로드캐스트 링크 계층 주소는 48bit(6byte)로 모두 1이다.

 

12개의 16진수로 표현하면 다음과 같다.

 

FF:FF:FF:FF:FF:FF

 

 

주소 변환 프로토콜

.

 

링크 내 다른 노드로 전송하기 위해 다음 노드의 링크 계층 주소를 알아야 한다.

이때 주소 변환 프로토콜(ARP)를 사용한다.

 

 

 

ARP 프로토콜은 네트워크층에서 정의한 보조 프로토콜들 중의 하나이다.

이것은 네트워크층에 속해 있다.

이 프로토콜은 IP 주소를 지정된 링크 계층 주소에 매핑시키고,

데이터링크층으로 전달한다.

 

호스트 또는 라우터는 네트워크에서 다른 호스트 또는 라우터의 링크 계층 주소를 찾기 위해

ARP 요청 패킷을 전송한다.

이 패킷은 전송자의 링크 계층과 IP 주소와 수신자의 IP 주소를 포함한다.

 

 

 

ARP 요청할 때 모든 호스트 또는 라우터에 전송해야 하므로  브로드캐스트 주소를 사용하고,

응답할 때는 발신지 노드에만 응답하면 되므로 유니캐스트 주소를 사용한다.

이때 응답 패킷은 수신자의 IP와 링크 계층 주소를 포함한다.

 

즉, 링크 계층 주소를 알기 위해서 모든 장비한테 원하는 IP를 전달하고

자신에게 해당되는 장비가 발신지한테 응답을 하면서 링크 계층 주소를 포함하여 보낸다.

 

 

패킷 형식

 

 

패킷 형식에서 Operation 값으로 요청인지 응답인지 알 수 있다.

 

 

통신

 

 

Alice가 Bob의 IP 주소를 알고 있다고 가정하자.

 

Alice는 다음 노드의 링크 계층 주소를 찾기 위해

자신의 라우팅 테이블을 참고하고

목적지 NB에서 어떤 라우터가 다음 라우터인지 찾는다.

라우팅 테이블은 N1을 제공한다.

하지만 R1의 링크 계층 주소(L1)를 알아야 하므로 ARP를 사용한다.

 

 

 

연계 노드도 앞의 예와 비슷하지만 캡슐화와 역캡슐화가 모두 진행된다.

 

 

 

Bob은 더 이상 주소 지정과 주소 매핑이 필요하지 않다.

링크로부터 전달된 신호는 프레임으로 변경되고 데이터링크층으로 전달된다.

그리고 데이터그램을 역캡슐화하고 네트워크층으로 전송된다.

 

 

여기서 발신지와 목적지 네트워크층 주소와 NA 그리고 NB가

모든 데이터 전송동안 변경되지 않는다는 것을 보았다.

 

그러나 4개의 라우터 R1과 R2의 네트워크층 주소는

Alice의 컴퓨터에서 Bob의 컴퓨터로 데이터그램을 전송해야 한다.

 

 

 

 

 

 

 

 

* 해당 글은 '데이터통신과 네트워킹' 책을 참고하여 작성하였습니다. 출처: 데이터통신과 네트워킹 5 (Forouzan)