Network) TTL, 단편화, DHCP, ARP, RTT

TTL과 단편화

TTL(Time To Live)

 세포의 텔로미어같은 역할을 수행한다. 라우터에서 다른 어떤 라우터를 지날 때 이 단위를 **홉(Hop)**이라고 하는데, 하나의 홉을 지날 때마다 TTL값이 1씩 낮아지다가 TTL값이 0에 이르도록 경로를 찾지 못하면 폐기된다.

단편화(Fragmentation)

 단편화는 MTU 크기 차이로 발생한다. 수신하는 측의 MTU가 송신측보다 작을 때 (안그래도 작은) 패킷을 다시금 잘라서 전송하는 것을 의미한다. 이 때 패킷은 기존 패킷의 IP Header가 복제되고, 페이로드는 이등분되어 각 페이로드가 헤더가 붙는 형태로 쪼개지게 된다.

단편화는 다음 라우터의 MTU가 자신의 MTU 보다 작아 패킷이 쪼개져야할 때 수행된다.

쪼개져서 전달된 패킷은 통상적으로 수신측 엔드포인트(호스트)에서 조립되게 된다.

• 수신측 엔드포인트에 도달하여 L3(Network Layer - IP)에서 하나의 패킷으로 합쳐지고, L4(Transport Layer - TCP)에서 세그먼트를 끄집어낸다.
• 단편화는 일어나지 않을 수록 좋다. 만일 일어나야 한다면, 송신측에서 패킷이 지나야 하는 경로 중에 있는 라우터들 중 가장 낮은 MTU에 맞춰 패킷을 보내는 방법이 있다. → 대부분은 이렇게 해서 단편화 발생을 줄인다.
• 최근에는 MTU가 많이 작은 라우터는 잘 없다. (1500보다 낮은 것은 잘 없다.) 종종, IPsec VPN 통신을 할 때 MTU가 작아지면서 단편화가 일어나기도 한다.

 

인터넷 설정 자동화를 위한 DHCP

인터넷 사용 전에 해야 할 설정

• IP 주소
• Subnet mask
• Gateway IP주소
• DNS 주소

이 때, 이 모든 정보를 자동으로 설정할 수 있는데, 이는 곧 DHCP를 사용하겠다는 의미이다.

DHCP

 DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)을 사용하면, 호스트가 사용할 IP 주소를 서버가 알려준다. 이 동작은 브로드캐스트 도메인 안에서 실행된다. (게이트웨이를 넘어서서 동작하지는 않는다.)

 DHCP 체계는 주소를 할당하는 서버와 할당 받으려는 클라이언트로 구성된다.

ARP

 ARP(Address Resolution Protocol)은 IP 주소로 MAC 주소를 알아내려할 때 사용된다. 보통의 경우 PC를 부팅하면 Gateway의 MAC 주소를 찾아내기 위해 ARP request가 발생하며, 이에 대응하는 reply로 MAC주소를 알 수 있다. → Gateway의 MAC 주소를 모르면 인터넷을 할 수가 없다. 이럴 땐 Gateway의 MAC 주소를 알아야 한다.

Cf. ARP Request는 브로드캐스팅 되어 (게이트 웨이의 IP와 일치하는 호스트의 응답을 기다린다.) 게이트웨이가 이에 응답하면서 MAC 주소를 알려주면 이를 가지고 게이트웨이의 MAC 주소를 알 수 있는 것이다.

 만약, DHCP를 이용해 인터넷 설정을 자동으로 구성할 경우, DHCP서버에게서 IP주소 및 서브넷마스크, 게이트웨이 IP 주소, DNS 주소 등을 전달받고 나면 ARP request를 통해 다시금 Gateway의 MAC 주소를 찾는 것이다.

arp -a

 

Ping과 RTT

 Ping 유틸리티(프로그램)은 ICMP 프로토콜 (Internet Control Message Protocol)을 이용해서 특정 Host에 대한 RTT(Round Trip Time, 네트워크의 회선 속도 - 패킷을 전송하고 패킷에 대한 응답을 받기까지 걸리는 시간)을 측정하는 목적으로 사용된다. (RTT는 거리보다 네트워크 속도와 관련된다.)

• RTT 값은 `ms` 단위로 나타낸다. Ex) 20ms가 40ms 보다 빠른 것이다.
• Dos(Denial of Service) 공격용으로 악용되기도 한다.