[DAY3]인터넷 계층의 프로토콜 (ICMP, IGMP, ARP, RARP)

인터넷 계층의 보조 프로토콜 

인터넷 제어 메시지 프로토콜 ( icmp ) 의 필요성
-ip는 비연결형으로 오류보고와 오류수정 기능이 없음
-호스트와 관리자를 위한 매커니즘이 없음
즉, 호스트와 관리자를 위해 필요한 것을 보완하기 위해 설계되었다

호스트 = 라우터나 다른 호스트의 동작 여부 확인 필요
관리자 = 다른호스트나 라우터로부터의 정보획득이 필요 

<ICMP - 인터넷 제어 메시지 프로토콜>
ICMP는 IP의 보조기능을 수행 !

ICMP는 네트워크 계층 프로토콜이다.

직접 데이터 링크 계층으로 데이터를 전달하지않고 메시지는 IP 데이터그램에 캡슐화됨
(IP를 통해서 데이터를 전달, 3계층이긴하지만 약간애매한 포지션 3.5계층? )

<ICMPv4>
네트워크 오류보고, 진단

<ICMPv4 패킷 형식>
ip헤더의 프로토콜 번호 : 1번 
ICMP 헤더 : 8바이트
ICMP 필드 값
 -Type : ICMP 메시지 종류 표시
 -Code : 메시지 타입에 따른 세분화
 -Checksum : ICMP 메시지에 대해 체크섬을 계산한 값
 -Rest of header : 메시지 타입에 따른 추가적인 헤더 정보

식별자에 따른 분류
1=icmp
6=tcp
17=udp

<ICMPv4 메시지 유형>
1. 오류보고 메시지 ( 라우터나 목적지 호스트가 ip패킷 처리중 탐지하는 문제를 보고 )
 -IP는 오류제어나 오류보고가 없는 비신뢰성
 -ICMP는 오류를 수정하지 않고 오류보고만 수행 ( 오류수정은 상위계층=TCP 에서 수행)
 -ICMP는 최초발신지로 발신지 IP 주소를 사용하여 오류메시지를 보고 
 
 *오류보고 메시지가 생성되지않는 경우 
 ICMP오류 메시지를 전달하는 데이터그램
 처음 단편이 아닌 단편화된 데이터그램
 멀티캐스트를 가진 데이터그램
 127.0.0.1와 0.0.0.0 같은 특별한 주소를 가진 데이터 그램 

 *오류보고 메시지의 유형
 1.1.목적지 도달불가 
  -데이터 그램 폐기 : 라우터가 데이터그램을 전달할 수 없거나 호스트가 데이터그램을 배달할 수 없을때 
  -라투어나 목적지 호스트는 송신지 호스트에게 목적지 도달 불가 메시지를 보낸다.
 
 1.2발신지 억제
  -비신뢰성인 IP를 보완하여 흐름제어와 혼잡제어 기능과 유사한 기능을 추가하기 위해 설계
  -혼잡으로 인한 데이터그램 폐기시 송신자에게 발신지 억제 메시지 송신
    "폐기 되었음" , "혼잡이 발생했음"

 1.3.시간초과
  -경로를 따라 라우터를 거쳐 패킷의 TTL필드가 0이 되어 데이터그램 폐기될 때 
  (시간 초과 메시지를 원래 발신지로 보냄) 
  -최종 목적지가 정해진 시간내에 모든 단편을 받지 못했을때
  (이미 수신된 단편은 폐기, 시간 초과 메시지를 원래 발신지로 보냄)

  1.4재지정 
  -호스트가 데이터그램을 다른 라우터에게 보낼 경우
  (라우팅테이블을 갱신할 수 있도록 호스트에게 재지정 메시지를 보냄


2.질의 메시지 = 호스트나 네트워크 관리자가 라우터나 호스트로부터 특정 정보를 획득하는데 사용
 -네트워크 문제진단기능 (ping)
 
 *질의 메시지의 유형
 2.1 에코 요청과 응답 메시지
 - 고장진단 목적으로 설계
 - ip계층에서 상대방과 통신이 되는지 확인  (ping)

 2.2 타임스탬프 요청과 응답 메시지 
 -발신지와 목적지 사이 왕복시간 측정을 위해 용 


<ICMPv6>
 IPv4 에서의 ARP, IGMP, ICMP 기능을 ICMPv6에서 수용 
오류 메시지, 정보 메시지, 이웃 검사, 멀티캐스트 통신을 관리 


<IGMP- 인터넷 그룹관리 프로토콜> 
멀티캐스트 그룹을 관리하는프로토콜 (그룹가입, 감시, 응답, 탈퇴) 
ex) 
224.0.0.5 : OSPF 라우터
224.0.0.9 : RIP2 라우터 

 

<주소변환 프로토콜>
ARP : 수신측 논리주소인 IP를 가지고 이에 해당하는 물리주소인(랜카드) MAC 주소를 가져오는 프로토콜 
ARP의 동작 :     요청= 브로드캐스트 (목적지가 어디인지 모르기 때문),   응답 = 유니캐스트 

RARP : 송신측 MAC주소를 가지고 이에 해당하는 논리주소인  IP 주소를 찾아내는 프로토콜 
RARP의 동작 :  유동 IP환경(DHCP)에서 송신 측에서 컴퓨터를 켜고 MAC을 보내서 IP를 받는다.





< 요약 >
인터넷 제어 메시지 프로토콜(ICMP)

ICMPv4의 네트워크 오류보고
-라우터나 목적지 호스트가 IP 패킷을 처리하는 도중 탐지하는 문제를 보고
-목적지 도달 불가 메시지, 발신지 억제 메시지, 시간 초과 메시지, 매개변수 문제 메시지, 재지정 메시지

ICMPv4의 네트워크 진단
-호스트나 네트워크 관리자가 라우터나 호스트로부터 특정 정보를 획득
-에코 요청과 응답 메시지, 타임스탬프 요청과 응답 메시지

ICMPv6
-IPv4에서의 ARP, IGMP, ICMP 기능을 ICMPv6에서 수용
-오류를 보고하고, 정보를 얻으며, 이웃을 검사하고, 멀티캐스트 통신을 관리

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인터넷 그룹관리 프로토콜(IGMP)

-인터넷 멀티캐스트 그룹을 관리하기 위한 프로토콜
-인터넷 멀티캐스트 그룹에 대한 그룹가입, 그룹 감시, 그룹응답, 그룹탈퇴를 관리

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주소 변환 프로토콜(ARP, RARP)

ARP 프로토콜
-수신 측 논리 주소인 IP를 가지고 이에 해당하는 물리 주소인 MAC 주소를 가져오는 프로토콜
-IP 주소를 가지고 LAN 카드에 있는 MAC 주소를 식별해 오는 것

RARP 프로토콜
-송신 측 물리 주소인 MAC 주소를 가지고 이에 해당하는 논리 주소인 IP 주소를 가져오는 프로토콜