02-2. ARP, 맥어드레스, 유니캐스트, 브로드캐스트, 멀티캐스트, OSI 7 계층, 프로토콜

1. ARP (Address Resolution Protocol)

IP 주소를 MAC 주소로 바꾸는 과정이다.



2. Mac(Media Access Control) 주소

맥어드레스는 랜카드의 고유 주소이다. 총 48bit로 표기하는데 그 중 앞자리 24bit는 랜카드 회사의 번호이고 뒤 24bit는 랜카드의 고유 번호이다. 16진수로 표기된다. IP 주소와 함께 통신 주소로 사용된다. (자신의 맥주소를 알고 싶으면 cmd창에서 ipconfig/all 입력후 Physical address 를 확인하면 된다. )



3. 유니캐스트

유니캐스트는 자신의 주소와 목적지 주소를 프레임에 하나만 적어서 특정한 pc에 데이터를 보내는 방식이다. 목적지 주소에 해당하는 pc를 찾기 위해 유니캐스트 프레임을 로컬 네트워크 영역 안의 pc들에게 뿌린다. (로컬 이더넷의 기본 통신 방식이 그러하다.) 로컬 네트워크 영역 안의 pc들은 맥어드레스가 자신의 주소가 맞는지 확인하고 다르다면  프레임을 버리기 때문에 다른 pc들의 cpu에 는 영향을 주지 않는다. 자신의 주소가 맞다면 프레임을 cpu에 올려 처리한다.



4. 브로드캐스트

브로드캐스트는 그 브로드캐스트가 있는 로컬 랜 영역 안에 있는 모든 pc들에게 한 번에 전송하는 방식이다. 로컬 랜이란 라우터에 의해 구분된 공간, 즉 브로드 캐스트 도메인이라고 하는 공간을 뜻한다. 브로드캐스트의 주소는 맥어드레스로 했을 때 FFFF.FFFF.FFFF.FFFF이다. 이 경우 모든 pc가 cpu에 인터럽트를 걸기 때문에 pc 성능이 떨어진다는 단점이 있다.



5. 멀티캐스트

멀티캐스트는 특정 그룹으로 데이터를 보내는 방식이다. 스위치나 라우터가 이 멀티캐스트 기능을 꼭 지원해야 한다는 제약이 있다. (원래 라우터는 브로드 캐스트를 막아버리는 성질이 있고 스위치의 경우는 브로드 캐스트처럼 데이터를 모든 포트로 뿌려 버리는 성질이 있다. )



6. 같은 네트워크 상에 있을 때의 통신

A는 B의 ip주소를 알고 있다. A는 브로드캐스트로 "우리 네트워크에 혹시 B가 있으면 내가 통신하고 싶으니 맥 어드레스 좀 알려줘" 라고 보낸다. B는 A에게 자신의 맥 어드레스를 알려주고 비로소 통신을 시작하게 된다.



7. 다른 네트워크 상에 있을 때의 통신

A가 브로드캐스트를 보내도 라우터가 브로드캐스트를 통과 시키지 않기 때문에 B는 브로드캐스트를 받을 수가 없다. 라우터는 B의 IP주소를 보고 우리 네트워크에 없다는 것을 알 수 있다. 라우터는 A에게 자신의 맥주소를 보내준다. A는 라우터의 맥어드레스로 해서 정보를 B에게 보낸다. 라우터는 B가 살고 있는 곳의 라우터에게 데이터를 전달한다. B가 살고 있는 곳의 라우터는 B의 맥주소를 찾아서 전달한다.

 

 

 

8. OSI 7(Open Systems Interconnection) 계층

 

ISO(통신에 관한 국제적인 표준 기구, International Organization for standardization) 라는 곳에서 만든 OSI 7 레이어는 통신이 일어나는 과정을 7개의 단계로 나누었다. 네트워크에서는 주로 1, 2, 3계층을 공부한다.  

애플리케이션 계층

프레젠테이션 계층

세션 계층

트랜스포트 계층 플로 컨트롤과 에러 복구를 한다. 에러 복구를 위해 패킷을 재전송하거나 플로를 조절해서 데이터가 정상적으로 전송될 수 있도록 하는 역할을 한다. TCP나 UDP가 이 계증에 해당한다.

네트워크 계층(라우터, 레이어 3 스위치) 경로를 선택하고, 주소를 정하며, 경로에 따라 패킷을 전달한다.  이 계층에서 가장 중요한 기능은 데이터를 목적지까지 가장 안전하고 빠르게 전달하는 것이다. 이것을 '라우팅'이라고 한다.  레이어 3 스위치는 라우팅 기능을 수행하는 스위치이다.

데이터 링크 계층(스위치, 브리지) 통신 오류를 찾아주고 재전송도 하는 기능을 가지고 있다. 이 계층에서 전송되는 단위는 프레임이다.

피지컬 계층 ( 케이블, 리피터, 허브 등 ) 이 계층에서 사용되는 통신 단위는 비트이며, 이것은 1과 0으로 나타내는, 즉 전기적으로 on, off 상태라고 생각하면 된다. 이 계층은 단지 데이터를 전달하기만 할 뿐이다.

 

 

 

9. 프로토콜

 

프로토콜은 통신 규약이다. 인터넷을 사용하기 위한 프로토콜은 TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)이다. 이외에도 IPX, Appletalk 등이 있다. IPX(Internetwork Packet eXchange)는 같은 네트워크 상에서의 통신에 적합한 프로토콜로 스타크래프트 게임을 하는 유저라면 사용해 본 경험이 있을 것이다. Appletalk는 매킨토시들이 서로 간의 통신을 위해 사용하는 프로토콜이다.