ARP 통신(2)

저번 포스팅에 이어서 이번에는 ARP가 실제로는 어떻게 동작하는지 알아보도록 하겠습니다.

 

1. 서론

토폴로지

 

오늘의 주제입니다. <PC1은 서버의 MAC 주소를 알아야 할까? >

결론 부터 말씀드리면 '아니다'입니다.

지금 부터 그 이유를 말씀드리겠습니다.

 

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2. 왜 MAC 주소가 필요할까?

일단 먼저 왜 MAC 주소가 필요한지 다시 생각해보겠습니다. 제가 L2에서는 MAC 주소를 가지고 통신한다고 말씀드렸습니다. 그런데 그렇다고 L2에서만 쓴다는 것은 아닙니다.

L2에서 다룬다는 건 그 위에 계층에 속한 장비 모두 사용할 수 있다는 것입니다. 

즉, L3 계층에 속하는 라우터 역시 통신하려면 MAC 주소가 필요합니다.

 

MAC 주소는 Media Access Control의 약자이며 물리적인 인터페이스에 할당되 고유 식별번호 입니다.

PC는 인터페이스가 주로 1개니 MAC 주소 역시 1개입니다. 하지만 라우터 같은경우에는 여러 개의 인터페이스를 갖고 있고 따라서 MAC 주소도 여러 개입니다.

즉 MAC 주소라는 것은 장비가 아니라 장비의 네트워크 인터페이스가 기준입니다. 

R1의 MAC 주소

 

우리가 택배를 보낼 때 한 번 생각해 보겠습니다. 보내는 사람과 주소가 있고 받는 사람과 주소가 있습니다.

쉽게 생각하면 IP는 집 주소이고 MAC 주소는 택배를 받는 사람입니다. 

 

IP는 어디로 전달하는지 결정하는 기준이라면 MAC은 누구에게 전달하는지 결정하는 기준입니다.

그런데 택배와 다른 점이 있습니다. 통신을 하면서 데이터의 목적지 MAC 주소가 계속 바뀐다는 것입니다.

 

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3. ARP의 범위는?

ARP는 무조건 같은 네트워크 안에서만 작동합니다. 브로드캐스트를 통해 IP 주소에 매칭되는 MAC 주소를 가져오는데, 기본적으로 라우터는 브로드캐스트 트래픽을 다른 네트워크에 전달하지 않습니다. 그래서 절대 라우터를 넘어갈 수 가 없습니다. 따라서 PC1이 알 수있는 것은 라우터의 MAC 주소까지 입니다.

그럼 라우터에 전달된 나의 데이터는 어떻게 통신이 될까요?

라우터 간의 통신

 

중간 단계인 R1,WAN,N1 역시 보내야 할 곳의 MAC 주소를 모르면

ARP를 통해 MAC 주소를 알아옵니다.

 

R1에 전달된 데이터를 확인한 후 출발지 MAC 주소는 R1의 MAC 주소로 변경됩니다.

그리고 목적지는 WAN의 MAC 주소로 변경됩니다.

 

마찬가지로 WAN에 도착하면 출발지 MAC 주소는 WAN의 MAC 주소로 변경됩니다.

목적지는 N1의 MAC 주소로 변경됩니다.

 

마지막으로 N1에 도착하면 출발지 MAC 주소는 N1의 MAC 주소로 변경됩니다.

목적지는 서버의 MAC 주소로 변경됩니다.

네트워크 통신에서 IP 주소만 고정됩니다.(NAT의 경우 제외)

	출발지 MAC	목적지 MAC	출발지 IP	목적지 IP
PC1	PC1의 MAC 주소	R1의 MAC 주소	PC1의 IP 주소	서버의 IP 주소
R1	R1의 MAC 주소	WAN의 MAC 주소	R1의 IP 주소	서버의 IP 주소
WAN	WAN의 MAC 주소	N1의 MAC 주소	R1의 IP 주소	서버의 IP 주소
N1	N1의 MAC 주소	서버의 MAC 주소	R1의 IP 주소	서버의 IP 주소

 

이렇게 네트워크 안에서만 ARP를 하는 이유는 효율적인 측면도 있습니다.

내가 통신 할 때마다 네이버나 구글 서버의 MAC 주소가 필요하다면

매번 가져와야 하므로 매우 비효율적입니다. 따라서 같은 네트워크 안에서만 ARP를 하게 됩니다.

 

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4. 마무리

이번엔 ARP의 실제 통신에 대해서 알아보았습니다. 

아무래도 글과 그림만으로는 한계가 있어서 추후 영상을 통해 보충하겠습니다.

 

https://www.youtube.com/watch?v=QgDxAtM2v8M&t=1448s