07. IP 주소 자동 할당, 변환과 주소 매핑

모든 레퍼런스는 K-MOOC : 네트워크 기초 (성균관대 안성진 교수님)  입니다.

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1. DHCP와 NAT

DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)

DHCP 의 필요성

• IP주소를 자동으로 할당해주는 것
• DHCP는 정적 및 동적 할당을 제공

NAT (Network Address Translation)

NAT의 필요성

• 공인 IP주소의 부족 → 외부 IP - 내부 IP (비 공인 주소) 각각 만들어 줌
• 3개의 비공인 주소세트를 정해둠
  • 10.0.0.0 ~ 10.255.255.255
  • 172.16.0.0 ~ 172.31.255.255
  • 192.168.0.0 ~ 192.168.255.255

• NAT : 외부 IP ↔ 내부 IP 변환하는 기술
• 라우터에 NAT 기능을 가진다. (라우터가 외부와 내부가 만나는 지점이기 때문)
• 여러 IP주소 사용
  • 내부IP가 외부로 나갈 때, 외부 IP를 점유해버리니까 여러 외부IP를 사용해서 해결
  • ex ) 내부 IP 100개 → 외부 IP 10개 이런 식
• PAT (Port Address Traslation)
  • NAT + 포트번호까지
  • → 집 와이파이에 외부IP가 1개지만, 내부IP가 여러개라도 각각 포트번호를 할당해서 여러 공인IP 쓰는 것처럼 사용할 수 있다.

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2. 주소 매핑과 에러 보고

주소 매핑 (Address Mapping)

• IP주소와 MAC주소를 연결 시키는 것

정적 매핑 (Static Mapping)

• 테이블을 고정적으로 생성하는 방법 → 힘듬
  • NIC를 교환 가능성
  • 이동 가능한 컴퓨터는 네트워크 이동 가능성

동적 매핑 (Dynamic Mapping)

• 컴퓨터가 매번 IP주소와 MAC주소의 매핑을 프로토콜을 이용하여 구함
• ARP (Address Resolution Protocol)
  • IP주소에 대응하는 MAC주소를 구하는 프로토콜 (지금 사용)
• RAPR (Reverse Address Resolution Protocol)
  • MAC 주소에 대응하는 IP 주소를 구하는 프로토콜 (지금 사용 안함)

ARP의 동작

• ARP요청 메세지를 보냄 (브로드캐스트로)
  • 해당하는 노드에서 송신자에게 유닛캐스트로 알려줌

에러 보고 : ICMP (Internet Control Message Protocol)

• IP의 단점을 보안하기 위해 제공
• ICMP는 에러 정정은 하지 않고, 보고만 수행
• 
• Destination Unreachable : 목적지 도달 불가
  • IP 패킷을 전달할 수 없을 때, 해당 패킷은 폐기
  • Destination Unreachable 메시지를 송신지로 전송
• Source Quench : 혼잡 발생
  • 라우터나 컴퓨터는 혼잡이 발생하면 해당 패킷은 폐기
• Time Exceeded : 시간 초과
  • 라우터는 TTL 필드의 값이 0인 패킷은 폐기
  • 송신지로 시간초과 메시지 발생
  • 단편화된 메시지가 모두 도착하지 못해 패킷조합이 안될 떄 시간 초과 메시지 발생
• Parameter Problem : 파라미터 문제
  • IP 패킷 헤더 정보 중 처리할 수 없는 부분 발견
• Redirection : 경로 재설정
  • 잘못된 라우터로 패킷을 전달하는 경우

질의 응답 (Query)

• ICMP는 네트워크 문제를 진단하기 위한 행위를 할 수 있음
  • Echo Request and reply : 네트워크 문제 체크 (게임에서 Ping)
  • Time-stamp request and reply : 시간 체크
  • Address-mask request and reply : 마스크 체크
  • Router solicitation request and reply : 라우팅 정보 체크

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읽을 거리

"IP 관리의 시작과 끝"··· DHCP의 정의·작동원리

https://www.ciokorea.com/t/22076/%eb%94%94%ec%a7%80%ed%84%b8%20%eb%94%94%eb%b0%94%ec%9d%b4%ec%8a%a4/39337#csidx0595d0242980f7ca28818b97fb26cb1