[Network] 3 계층 (Network) (3)

1. ARP (Addresss Resolution Protocol) 정의
   : 주소를 재해석 해주는 Protocol로 논리적인 주소(IP)를 기반으로 물리적인 주소(MAC)를 알아오는 기술
   : 3계층 Protocol이지만 IP 하위에서 동작하는 Protocol이며 특정 프로그램에 의해 호출되었을 때만 동작
   : 주로 목적지 MAC 주소 확인할 떄 사용하며 다양한 네트워크 환경에서 동작할 수 있음
   : Request (Broadcast), Reply (Unicast)

2. ARP 종류
   1) ARP
      : 논리적인 주소에 해당하는 장비의 물리적인 주소 획득

   2) RARP
      : 물리적인 주소에 해당하는 장비의 논리적인 주소 획득

   3) Gratuitous ARP
      : IP 충돌 감지 및 Gateway 이중화

   4) Proxy ARP
      : IP 대역은 같지만 물리적인 장비로 분리된 Network 통신을 위해 사용

3. ARP Header
   : Header의 크기는 Ethernet 환경에서 사용한 경우 28Byte며 상위 계층이 존재하지 않고 운영체제에 의해 호출됨

전체적인 ARP Header 구조

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ARP Header 첫 번째 (0 - 4Byte Field)

   1) Hardware Type (2 Byte)
      : ARP가 동작할 Network 환경 정보이며 Ethernet 환경에서는 MAC주소 1번 코드

값	하드웨어 종류
1	Ethernet
6	IEEE 802 Netwokrs (Wi-fi)
7	ARCNET
15	Frame Relay
16	ATM
17	HDLC
18	Fiber Channel
19	ATM
20	Serial Line

   2) Protocol Type (2 Byte)
      : 논리적인 주소의 종류이며 일반적으로 IPv4 (0x0800)

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APR Header 두 번째 (5 - 8Byte Field)

   3) Hardware Address Length (1 Byte)
      : 지정된 물리적 주소의 크기값 - MAC 주소의 크기(6Byte)

   4) Protocol Addresss Length (1 Byte)
      : 지정된 논리적 주소의 크기값 - IP 주소의 크기(4Byte)

   5) OPcode (2 Byte)
      : ARP Packet의 종류로 Packet이 수행하는 동작이 지정 됨

OPcode	ARP Message
1	ARP Request
2	ARP Reply
3	RARP Request
4	RARP Reply
5	DRARP Request
6	DRARP Reply
7	ERARP Error
8	InARP Request
9	InARP Reply

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ARP Header 세 번째 (9 - 18 Byte Field)

   6) Sender(Source) Hardware Address (6 Byte)
      : 보내는 시스템의 물리적 주소로 자신의 MAC 주소를 지칭

   7) Sender Protocol Address (4 Byte)
      : 보내는 시스템의 논리적 주소로 자신의 IP 주소를 지칭

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ARP Header 네 번째 (19 - 28 Byte Field)

   8) Target(Destination) Hardware Address (6 Byte)
      : 받는 시스템의 물리적 주소로 모르는 경우 00:00:00:00:00:00 값으로 대체
      : ARP Request Packet의 경우 물리적 주소를 알기 위해 요청하기 때문에 00:00:00:00:00:00 값이 일반적

   9) Tartet Protocol Address (4 Byte)
      : 받는 시스템의 논리적 주소로 상대방 IP 주소를 지칭

ARP 및 Switch 동작 과정

4. ARP Cache
   : 시스템에서 사용할 IP에 해당하는 MAC 주소를 일시적으로 저장하는 기능
   : 통신 속도의 향상을 위해 사용되며 동적으로 알아온 정보는 일정 시간이 지나면 삭제 (Aging)
   : 동적(Dynamic) - ARP에 의해 획득된 정보, 정적(Static) - 시스템에 의해 미리 저장된 정보

명령어	설명
arp -a	ARP Table 전체 정보 확인
arp -s [IP] [MAC]	정적 정보 등록(관리자 권한 필요)
arp -d	ARP Table 초기화
arp -d [IP]	IP에 해당하는 정보 하나만 삭제