각 계층별 프로토콜의 역할2

네트워크 계층의 프로토콜(IP)

네트워크 계층 역할

연결 유형

• Connection - oriented
  • 송수신을 위한 연결통로를 만들고 데이터를 전송
  • 각 패킷에 대해 라우터는 경로를 다시 계산할 필요가 없다
  • 하나의 메시지에 속하는 모든 패킷이 전달된 후 연결은 종료된다.
   
• Connectionless
  • 각 패킷은 상호 독립적으로 취급하며 패킷들 사이에 아무 관계가 없다.
  • 같은 목적지로 전달됨에도 불구하고 서로 다른 경로를 통하여 전달될 수 있다.
• IP는 비연결형 프로토콜로서 비연결형 서비스를 제공한다.

네트워크를 위한 구성요소

• Network service
  • LAN은 일반적으로 connectionless service를 제공하고 WAN은 connection-oriented service를 제공하는데, 이러한 LAN과 WAN이 서로 연결되는 인터넷에선 서비스를 연결형으로 제공할 것인지 아니면 비연결형으로 제공할 것인가를 결정해야 한다.
• Protocol
  • 각 서브넷마다 사용하는 프로토콜 구조가 다르고, 인터넷에선 각 서브넷의 고유판 프로토콜을 유지하면서도 서로 통신할 수 있도록 해주는 연결 방법이 필요하다.
• Addressing
  • 각 sub network마다 사용하는 주소 구조가 다르므로 이러한 기존의 주소 체계는 인터넷에선 사용 곤란하므로 제 3의 공통 주소 구조 필요
    • Ethernet를 통해 인터넷 접속된 노드: 48bit의 Ethernet Hardware 주소 + 32 bit IP 주소
• Routing
  • 각 서브넷마다 routing 기법이 다르고, 이러한 서브넷이 서로 연결된 인터넷에서 어떻게 목적지까지 정확하게 패킷을 전달할 수 있는가에 대한 고려
    • 각 서브넷의 고유한 routing 기법은 그대로 유지해야 한다.
    • 서브넷 내에선 고유한 물리주소를 사용하여 routing
    • 망과 망을 연결하는 라우터에선 IP 주소를 사용하여 routing
• Quality of Service
  • 자신이 접속된 서브넷에게 자신이 원하는 Qos(원하는 지연시간 한계, 비용 한계, 우선 순위, 보안 수준, 허용 에레율)를 요청하고 각 서브넷은 종단 시스템의 요구 사항을 재조정하는 기능이 있음
  • 다양한 QoS 방식을 갖는 서브넷이 연결된 인터넷에서 종단 시스템은 자신에게 허용될 수 있는 QoS를 알 수 있고 또한 지정할 수 있어야 합니다.
• Maximum packet size
  • 각 서브넷마다 지원하는 패킷의 최대 길이가 다르고 인터넷에서 패킷이 각 서브넷을 경유할 때 중간 노드에서 segmentation & reassembly 과정이 필요하다
• Flow control & Congestion control
  • flow control: 서로 다른 서브넷에 접속된 두 노드 사이에도 송신부의 전송 속도가 수신부의 처리 속도를 초과하지 않도록 하는 흐름제어 기법이 필요하다
  • congestion control: 인터넷을 구성하는 특정 서브넷에 패킷이 너무 많이 몰리는 현상이 발생하지 않도록 해야한다.
• Error reporting
  • 각 서브넷마다 error reporting하는 방식이 다르고 , 여러 개의 서브넷이 연결된 인터넷 상에서 공통된 error reporting 기법 필요

네트워크 계층의 책임

 

 

여러 링크를 통한 전달 문제 해결

 

호스트 대 호스트 전송 책임

 

라우터 또는 교환기를 통한 패킷 라우팅 책임

 

 

 

네트워크 계층의 책임 - Packetizer Module

 

[헤더 추가 모듈]

상위 계층으로부터 받은 데이터와 목적지 IP 주소를 받은 뒤 IP 헤더를 추가하여 IP 데이터그램 내에 캡슐화를 한다.

 

 

 

네트워크 계층의 책임 - Packetizer Module

 

[처리 모듈]

IP패키지의 핵심으로 먼저 목적지 주소가 루프팩 패킷인지 혹은 최종 목적지에 도착하였는지 검사하고 이럴 경우 재조립 모듈로 보내진다.

 

만약 노드가 라우터 라면 TTL을 1감소 시키고, 이 값이 0이면 데이터 그램은 폐기된다.

 

 

네트워크 계층의 책임 - 단편화 모듈

 

 

단편화 모듈은 MTU 테이블을 참조하여 해당하는 인터페이스 번호의 MTU를 찾는다.

 

만약 데이터 그램의 길이가 더 크다면 단편화하고 각 단편에 헤더를 붙인 후 주소 해석과 전달을 위하여 ARP 패키지에 보낸다.

 

 

 

 

 

 

 

네트워크 계층의 책임 - 재조립 모듈

 

재조립 테이블을 사용하여 단편들을 재조립한다.

 

재조립 모듈은 단편이 속한 데이터그램을 찾고 가은 데이터그램에 속한 단편의 순서를 맞추고 모든 단편이 다 들어온 후 재조립하는 것이다.

 

타임아웃이 만료되었는데도 아직 들어오지 않는 단편이 있으면 모듈의 모든 단편을 폐기한다.

 

 

 

 IP 데이터그램 구조

 

• VER: IP 버전 정의
• HLEN: 헤더의 전체 길이를 4바이트 단위로 표시(4비트)
• DS: 차별 서비스(differentiated services)
•        서비스 품질(QoS)을 목적으로 데이터그램 등급을 정의
•        DSCP(6bit)-RFC 2474, ECN(2bit)-RFC 3168
• total length
•        IP 데이터그램의 총 길이(헤더 + 데이터)를 바이트 단위로 정의
• Identification, Flags, Fragmentation offset: 단편화에 사용

 

헤더 내의 필드(Cont.)

• 수명(TTL; Time to Alive)
  • 최대 홉(라우터)의 수를 제어
  • 발신지 호스트가 데이터그램을 전송할 대, 숫자 하나(두 호스트간의 최대 경로 수의 약 2배)를 저장
  • 각 라우터는 이 값을 1씩 감소
  • 이 값이 0이 될 때까지 라우팅을 수행, 0이 되면, 라우터는 데이터그램을 폐기한다
  • IP_TTL, IP _MULTICAStT_TIL_소켓 옵션으로 변경할 수 있다.
• 프로토콜(Protocol)
  • IP 층의 서비스를 상위 계층 프로토콜(TCP,UDP,ICMP,IGMP) 정의
  • IP 데이터그램이 전달되어야하는 최종 목적지의 프로토콜 기술
• checksum
  • 데이터가 아닌 오직 헤더 부분에 대한 것만 검사
  • 상위 계층의 프로토콜은 전체 패킷을 검사하기 위한 checksum을 소유
  • IP 패킷의 헤더는 각 라우터를 지날 때마다 변경되지만, 데이터는 변하지 않음
• 발신지 주소(source address)
  • 발신지 IP 주소를 정의
• 목적지 주소(destination address)
  • 목적지 IP 주소를 정의
• 옵션(option)
  • 시험이나 오류 제거를 위해 사용

 

 IP 단편화

단편화(fragmentation)

• 요구사항
  • 데이터그램은 여러 다른 네트워크를 통해 전송
  • 네트워크가 사용하는 프로토콜에 따라서 프레임 형식과 크기가 서로 다르다
  • 라우터는 프레임을 역캡슐화하고, 처리한 다음 다시 켭슐화한다.
• 최대 전송 단위(MTU: Maximum Transfer Unit)
  • 각 네트워크에서 전달되는 최대 전송 길이로 망마다 틀리다
  • 데이터그램이 프레임으로 캡슐화될 때의 최대 길이
  • 최대 길이는 65,535 바이트로 정의
  • MTU 길이에 따라 나눠 보내는 것을 단편화라고 한다.

 

단편화(fragmentation) (Cont.)

• 물리적인 네트워크들을 위해서, 네트워크를 통과할 수 있도록 데이터그램을 쪼개야 함
• 단편(fragment)은 더 작은 MTU 네트워크를 만나면, 다시 단편화됨
• 데이터그램은 경로상에 있는 어떤 라우터에서도 단편화될 수 있다
• 데이터그램의 재조립은 오직 목적지 호스트에만 사용 가능하다.

단편화 요소 값

• 13 비트 필드
• 전체 데이터그램에서 단편의 상대적인 위치
• 원래 데이터그램에서 8 바이트로 계산한 데이터의 옵셋
• 단편화 옵셋의 예(MTU == 1400)

 

주소 지정

• 인터넷 주소
  • 호스트간 전달을 위한 주소, 라우팅 방식 필요
  • 모든 장치에 전세계적으로 통신이 가능한 장치들의 유일한 식별 방법으로 식별자는 인터넷 주소 또는 IP주소로 호칭
  • 호스트, 라우터 연결을 유일하고 전체적으로 정의하는 32비트 2진 주소
• 2진 표기법 (01110101 10010101 00011101 11101010)
  • 주소를 읽기 쉽게 8비트 사이에 공간 삽입
  • 32 비트 주소, 4옥텟 주소, 4 바이트 주소
• 주소 공간의 한계
  • 이론상 2^32 개의 주소 = 약 40억개
  • 클래스 기반(classful) 주소 지정
    • A : 2^31 
      • 128개의 블록(구성가능한 네트워크 수)
      • 블록당 16,777,216개의 주소(대체적으로 낭비가 심하다)
    • B : 2^30
      • 16,368개의 블록
      • 블록당 65,365개의 주소
      • 네트워크에 만여 개 정도의 호스트나 라우터를 사용하는 중형 기관을 위해 설계
    • C : 2^29
      • 2,097,152 블록, 256개 사설 블록
      • 2,096,896개 블록 할당
      • 블록당 256개의 주소로 요구량보다 약간 적을 수 있다.
    • D : 2^28
    • E : 2^28

• 마스크
  •  
  • 라우터가 네트워크 주소와 서브네트워크 주소를 찾아냈는가
  • 네트워크 주소를 기반의 컬럼
  • 외부 라우터-기본 마스크 사용
  • 내부 라우터 - 서브넷 마스크 사용마스크(mask

 

• 동적 주소 설정
  • 인터넷에 연결 시 정보
    • IP 주소, 서브넷 마스크, 라우터의 주소, 네임 서버의 주소
• 동적 호스트 설정 프로토콜(Dynamic Host Configuration Protocol, DHCP)
  • 요구기반의 동적 정보 제공을 위한 프로토콜
  • DHCP 클라이언트가 서버에게 요청 신호
  • 요청된 물리주소의 항목을 정적 데이터베이스 찾음
  • 사용 가능한 대기장소의 주소 할당하고 동적 데이터베이스 추기
• 사설 주소
  • RFC 1918
  • 3개 주소 집합 예약
  • 보통 127.0.0.1으로 할당
  • INADDR_LOOPBACK루프백 주소

 

주소 변환(NAT)

• 변환 테이블
  • IP 주소 한 개 사용하기
  • IP 주소의 집단 사용하기
  • IP 주소와 포트 번호 동시 사용하기
• 주소 집단(pool) 사용하기
  • 포괄적 주소의 집단 사용
  • 사설 네트워크 호스트는 동일한 시간에 2개의 외부 서버 프로그램(HTTP, FTP)에 접속 불가
• IP 주소와 포트 번호 동시 사용하기
  • 다 대 다(many-to-many) 연결 허용
  • 발신지와 목적지의 전송층 포트번호를 포함한 5개 컬럼 사용

주소변환 API

• struct hostent gethostbyname(const char *hostname);
  • 호스트의 이름을 찾아보는 기본 함수
  • 십진 표기법으로 인한 검색이 가능
  • 성공하면 호스트에 대한 모든 IPv4 주소를 갖고 있는 hostent 구조를 가리키는 지시자를 돌려준다.
• struct hostent gethostbyaddr(const char *addr. socklen_t len, int family);
  • 이진 IPv4의 주소를 해당하는 호스트 이름을 찾으려고 할 때

라우팅(Routing)

• 라우팅 기술
  • 라우팅 테이블을 소유하기 위한 호스트 또는 라우터가 필요
  • 라우팅 테이블을 통한 최종 목적지에 대한 경로 탐색
• 다음-홉 라우팅(next-hop routing)

• 호스트-특정 라우팅과 네트워크 특정 라우팅

 

• 복합적인 라우팅 테이블 예

 

• 정적 대 동적 라우팅
  • 정적 라우팅 테이블
    • 수동으로 입력된 정보
  • 동적 라우팅 테이블
    • RIP, OSPF, BGP의 동적 라우팅 프로토콜을 사용
    • 주기적인 갱신
• 클래스형 주소 지정을 위한 라우팅 테이블
  • 마스크, 목적지 네트워크 주소, 다음-홉 주소, 인터페이스로 구성
  • 목적지 네트워크 주소를 찾지 못하면 기본 인터페이스로 전달

 

라우팅관련커널API정리

• 커널 API
  •  ipqueue_xmit() - net/ipv4/ip_output.c
    • 라우팅 테이블을 검색하여 패킷이 전송될 목적지의 주소파악
    •  __sk_dst_check() 함수를 호출하여 새로운 라우팅 테이블 검색

•  ip_route_output_flow()
  • 검색 결과를 rtable 구조체에 저장되고 이를 소켓과 소켓 버퍼에 저장
• ip_options_build()
  • 옵션 정보 생성
• ip_select_ident_more() 
  • Fragment ID 설정
• ip_send_check() 
  • checksum 값 계산
• NF_HOOK()
  • dst_output() 함수를 호출

• ip_output()
  • 패킷 전송이 요청 되었음을 나타내는 통계 정보(IPSTATS_MIB_OUTREQUESTS)를 증가시킨다.
  • MTU보다 큰 경우 ip_fragment()를 호출하여 나눠서 보낸다ip_finish_output()함수를 호출
  • ip_finish_output2() 함수 호출
• ip_finish_output()
  • 소켓정보, 장치정보, 프로토콜정보를 생성 후 NF_IP_POST_ROUTING Netfilter Hook을 통해 ip_finish_output2() 함수 호출
• dev_queue_xmit()
  • 데이터 링크 계층으로 보냄

 네트워크 계층-IP의 흐름

 

네트워크 필터링 훅(Hook)

• NF_IP_PRE_ROUTING: 네트워크 장치로부터 수신된 모든 패킷을 처리
  • 실제로 패킷에 대한 처리가 이루어지기 전에 필터링이 가능하게 되므로 DOS 공격에 대한 처리나 목적지 네트워크 주소 변환(DNAT)의 처리, 통계 정보 기록 등을 하기에 알맞다.
• NF_IP_LOCAL_IN: 로컬 머신에게 전송된 패킷만을 처리
• NF_IP_FORWARD: 로컬 머신을 통해 다른 머신에게로 포워딩되는 패킷만 처리
• NF_IP_LOCAL_OUT: 로컬 머신에서 송신하는 패킷만을 처리
• NF_IP_POST_ROUTING: 네트워크 장치를 통해 송신하는 모든 패킷을 처리
  • 포워딩 패킷 포함
  • 출발지 네트워크 주소 변환(SNAT)이나 통계 정보 기록

 

IP와 함께 사용되는 프로토콜

• ARP, ICMP,IGMP의 관계
  • IP는 다음 홉의 MAC 주소를 알아내기 위해서 ARP 프로토콜 사용
  • IP는 메시지를 제어하고 오류 제어를 위해서 ICMP 프로토콜 사용
  • IP는 멀티캐스팅을 위해 IGMP 사용

ARP 개요

ARP가 사용되는 4가지 경우

• 송신자 호스트에서 같은 네트워크 상에 있는 다른 호스트에게로 패킷을 전송하고자 하는 경우
• 송신자 호스트에서 다른 네트워크 상에 있는 호스트에게패킷을 전송하고자 하는 경우
• 다른 네트워크상에 있는 데이터를 수신한 라우터가 송신자인 경우
• 같은 네트워크 상에 있는 호스트로 가는 데이터 그램을 수신한 라우터가 송신자인 경우

 

ARP 맵핑을 위한 요구사항

• 호스트와 라우터는 IP 주소에 의해 네트워크 층에서 인식
• IP 주소(논리적)는 전세계적으로 유일함
• 호스트와 라우터는 MAC 주소에 의해 물리 층에서 인식
• MAC주소(물리적)는 지역적으로 유일함
• ARP는 IP와 MAC 주소를 맵핑함
  • arp -a

 

ARP 맵핑 유형

• 맵핑 유형
  • 정적 맵핑(Static Mapping)
    • IP 주소와 MAC 주소의 연관 테이블 생성
    • 네트워크 상의 각 시스템에 저장
    • 필요 시 테이블 검색
    • 물리주소가 변경될 경우 정적 테이블의 주기적인 갱신으로 오버헤드(NIC 변경, 이동 컴퓨터의 네트워크 이동 등)
  • 동적 맵핑(Dynamic Mapping)
    • 물리 주소와 논리 주소 쌍 중 하나만 알면 프로토콜을 이용하여 다른 하나를 알아냄
    • ARP:논리 주소를 물리 주소로 변환
    • RARP: 물리 주소를 논리 주소로 변환
• ARP 요청과 응답

• ARP 패킷 형식 : 9개의 필드로 구성, 데이터링크 프레임에 직접 캡슐화

 

• ARP 동작 예제

 

 

• ARP 구현

 

• ARP 구현  알고리즘 예

1. Sleep until an IP packet is received from IP software
2. Check cache table for an entry corresponding to the destination of this IP packet.
3. If(found)
1. 	If(the state is RESOLVED)
1. 		Extract the value of the hardware address from the entry.
2. 		Send the packet and the hardware address to data link layer.
3. 		Return
2. 	If(the state is PENDING)
1.		 Enqueue the packet to the corresponding queue.
2. 		 Return.
4. If(not found)
1. 	Create a cache entry with state set to PENDING and ATTEMPTS set to 1.
2. 	Create a queue.
3. 	Enqueue the packet.
4. 	Send an ARP request.
5. Return.

 

RARP

• 개요
  • 물리주소만을 알고 있는 기계의 논리주소를 찾기 위해 사용
  • 디스크가 없는 시스템은 IP주소를 저장할 공간이 없으므로 RARP를 이용해서 논리주소를 구할 수 있다.
  • RARP 요청 패킷은 브로드캐스트되고 응답 패킷은 유니캐스트된다.
• 패킷 형식
  • Operation 필드의 값이 3, 4를 제외하고는 나머지는 ARP와 동일
    • RARP 요청:3
    • RARP 응답:4
• RARP 서버
  • RARP 데이터 링크층에서 구현되지만, UNIX와 같은 운영체제의 도움을 받아서 응용계층의 서버로 구현
  • RARP외에 다른 해결책: BOOTP, DHCP

ARP 캐시의 타임아웃

• 각 호스트는 매번 ARP를 실행하지 않고 ARP 캐시에 물리적인 주소를 임시 저장
  • 완전 엔트리: 20분 후 종료
  • 불완전 엔트리: 3분 후 종료
• 엔트리가 참조될 때마다 타임아웃 재 시작
• linux/net/inet/arp.h
• include/net/arp.h
• net/ipv4,arp.c

종단-대-종단(End-to-End)전달

필요시 패킷의 캡쳐

 

데이터 링크 계층의 절차

 

Promiscuous 모드와 Non-promiscuous 모드 (기본)

 

dev_set_promiscuity() - net/core/dev.c

 

AUDIT_ANOM_PROMISCUOUS

      include/linux/audit.h

 

 

 

 

 

 

ICMP 개요

• 인터넷 프로토콜의 차이점
  • IP는 오류 보고와 오류 정정 메커니즘이 없음
  • IP는 호스트와 관리 질의를 위한 메커니즘이 부족
• ICMP(Internet Control Message Protocol)
  • 인터넷 제어 메시지 프로토콜
  • IP의 약점 보완
  • IP 데이터그램으로 캡슐화

ICMP의 구조

• ICMP의 캡슐화 위치
  • IP데이터가 ICMP 메시지임을 알리기 위해 IP 데이터그램의 프로토콜 필드의 값은 1이다

 

• ICMP 메시지 유형
  • 오류 보고 메시지(error reporting)
    • ICMP는 오류를 수정하지 않고, 단지 보고만 수행
    • IP 주소를 이용하여 발신지에 오류 전송
  • 질의 메시지(query)
    • 일부 네트워크의 문제를 진단
  • 오류 유형별 타입
   

 

• 오류 보고(error-reporting) 메시지
  • ICMP는 언제나 최초의 발신지로 오류 메시지를 보고한다.
  • Type:3 목적지 도달 불가(Destination Unreachable)
    • code: 0 하드웨어 고장 등의 이유로 네트워크에 도달할 수 없다.(라우터에 의해 생성)
    • code: 1 호스트에 도달할 수 없다.(라우터에 의해 생성)
    • code: 2 프로토콜에 도달할 수 없다.(목적지 호스트에서만)
    • code: 3 포트에 도달할 수 없다.(목적지 호스트에서만)
    • code: 4 단편화가 필요하나 데이터그램의 DF필드가 설정되어 있다.
    • code: 5 발신지 라우팅이 수행될 수 없다
    • code: 6 목적지 네트워크가 잘 알려져 있지 않다
    • code: 7 목적지 호스트가 알려져 있지 않다.
    • code: 8 발신지 호스트가 고립되어 있다.
    • code: 9 목적지 네트워크와 통신이 관리상의 이유로 금지 되었다.
    • code: 10 목적지 호스트로의 통신이 관리상의 이유로 금지되어 있다.
  • Type4: 발신지 억제(Source quench)
    • IP의 흐름제어 부재로 인해서 생긴 혼잡을 야기하는데 이로 인해서 데이터그램이 폐기되면서 송신자에게 발신지 억제 메시지를 보낸다.
    • 데이터그램이 폐기되었음을 알리고, 송신 과정을 천천히 하여야 한다는 것을 발신지에게 경고한다.
  • Type11: 시간 경과(Time Exceeded)
    • code 0: 데이터그램의 TTL이 감소하여 폐기될 때 라우터는 시간 겨오가 메세지를 원 발신지에 송신하여야 한다.
    • code 1: 단편들이 정해진 시간 내에 목적지 호스트에 전부 도착하지 않은 경우에도 시간 경과 메세지가 생성된다.
  • Type12: 매개변수 문제(Parameter Problem)
    • code 0: 헤더 필드 중에서 불명료하거나 빠진 것이 있다.
    • code 1: 옵션의 요구되는 부분이 빠졌다.
  • Type 5: 재지정(Redirection)
    • 다른 네트워크로 가는 데이터그램이 틀린 라우터로 보내는 경우 호스트에게 라우팅 테이블을 갱신하라는 재지정 메시지를 보낼 수 있다.
    • Code 0: 네트워크 지정 경로를 위한 재지정
    • Code 1: 호스트 지정 경로를 위한 재지정
    • Code 2: 특정한 서비스 유형에 기초한 네트워크 지정 경로를 위한 재지정
    • Code 3: 특정한 서비스 유형에 기초한 호스트 지정 경로를 위한 재지정
  • 질의(Query)메시지
    • 에코 요청 및 응답(echo request and reply)
      • 네트워크 진단을 목적으로 고안
      • 두 시스템(호스트들과 라우터들)이 서로 간에 통신할 수 있는지를 결정하는데 사용
    • 타임스탬프 요청과 응답(time-stamp request and reply)
      • 두 시스템 간에 IP 데이터그램이 오고 가는데 필요한 왕복 시간을 결정하는데 사용
      • 두 시스템간의 동기화에도 사용
    • 주소 마스크 요청 및 응답(address mask request and reply)
      • IP 주소의 일부를 정의하는 네트워크 주소, 서브넷 주소, 호스트 식별자를 모르는 경우에 사용
    • 라우터 간청 및 광고(router solicitation and advertisement)
      • 호스트는 인근 라우터가 정상적인 기능을 수행하는지 식별하기 위해 라우터 간청 메시지 전송
      • 라우터는 라우터 광고 메시지로 라우터 간청 메시지에 응답

IGMP(Internet Group Management Protocol)

• 동시에 많은 수의 수신자에게 보낼 필요가 있을 때 멀티캐스팅의 통신유형을 가져야하는데 IGMP가 그룹관리를 통해 관리하게 한다.
• 그룹 관리
  • IGMP는 그룹관리 프로토콜로 멀티캐스터 라우터가 인터페이스에 관련된 멤버의 리스트를 생성하고 갱신하는 것을 돕는다.
• IGMP의 메시지 유형
  • 질의
  • 멤버십 보고
  • 탈퇴 보고
• IGMP 메시지 형식
  • 유형: 표 참고
  • 최대 응답 시간: 질의가 응답되어야 하는 시간을 정의
  • 그룹 주소: 일반 질의 메시지에선0, 그 외에 groupid를 정의
• IGMP의 동작
  • 그룹 가입
    • Type 0x16(Membership Report)
    • 호스트나 라우터는 그룹에 가입할 수 있다.
    • IGMP에서 멤버쉽 보고는 두 번 보내지고, 첫 번째 보고가 손실되거나 훼손되더라도 두 번째 보고가 대처할 수 있다.
  • 그룹 탈퇴
    • Type 0x17(Leave Report), 11(Special Query)
    • 특정 그룹에 관심이 있는 프로세스가 없다면 탈퇴 메시지를 보낸다.
  • 멤버십 모니터링
    • 라우터는 주기적으로 일반 질의 메시지를 보낸다.

IPv6 개요

• IPv4의 문제점
  • IPv4 주소 공간의 한계
  • IPv4는 최소 지연과 자원의 예약 불가
  • IPv4에선 보안 메커니즘(암호화와 인증)을 제공하지 않음
• IPv6 장점
  • 확장된 주소 공간
  • 개선된 헤더 형식
  • 새로운 옵션
  • 확장 허용
  • 자원 할당에 대한 지원
  • 향상된 보안성 제공
• 표현
  • 128 bits 자리로 표현
  • 생략형(abbreviation)
    • 섹션(두 개의 콜론 사이에 있는 4개의 숫자)의 앞에 있는 0들은 생략 가능
    • 연속된 0이 생략된 주소
• 패킷 형식
  • 각 패킷은 두 부분으로 구성
    • 기본 헤더:40byte
    • 페이 로드: 65,535 바이트
      • 선택적인 확장 헤더들과 상위 계층의 데이터로 구성
       

 

IPv6-ICMPv6

• ICMPv6
  • IPv4와 동일한 방법과 목적을 따름
  • 일부 프로토콜은 IPv4에서 독립적이지만, 현재는 IPv6의 일부가 됨
   

IPv4와 IPv6의 네트워크 층 비교

 

IPv6-이중 스택(dual stack)

IPv4와 IPv6가 동시에 동작하는 것으로 발신지 호스트는 어떤 버전을 사용할 것인가를 결정하기 위해서 DNS에게 질의

IPv6-터널링(Tunneling)

 

IPv6를 사용하여 상호 통신을 원하는 두 컴퓨터가 IPv4를 사용하는 지역에 패킷을 통과시켜야 할 때 사용되는 방법이다.

 

IPv6 패킷을 IPv4 패킷을 캡슐화하여 전달하고, 지역을 벗어나면 IPv6 패킷으로 변환

 

IPv6-헤더 변환

 

송신자는 수신자가 오직 IPv4 패킷만을 이해하는 경우를 제외하고 IPv6 패킷을 전송

 

IPv6 패킷의 헤더를 IPv4 헤더로 변환