ARP(하루 3분 네트워크 교실)

ARP

ARP란

ARP는 "Address Resolution Protocol"의 약자로, 네트워크에서 IP 주소를 MAC 주소로 매핑하는 프로토콜입니다. IP 주소는 인터넷 프로토콜을 사용하여 컴퓨터를 식별하는데 사용되고, MAC 주소는 네트워크 인터페이스 카드(예: 이더넷 카드)를 고유하게 식별하는 데 사용됩니다.

ARP는 LAN(Local Area Network)에서 작동하며, 컴퓨터가 목적지 IP 주소로 패킷을 보내려고 할 때 해당 IP 주소에 대한 MAC 주소를 알아내기 위해 사용됩니다. ARP는 네트워크 상의 모든 호스트가 아니라 브로드

캐스트 메시지를 통해 동작합니다. 발신 컴퓨터는 네트워크 상의 모든 호스트에게 ARP 요청 메시지를

브로드캐스트하고, 해당 IP 주소에 대한 MAC 주소를 가지고 있는 호스트만이 응답합니다. 이러한 응답을

받은 발신 컴퓨터는 목적지 IP 주소에 대한 MAC 주소를 알 수 있게 됩니다.

ARP는 IP 주소와 MAC 주소 사이의 매핑 정보를 ARP 캐시라는 테이블에 저장합니다. ARP 캐시는 일정 

시간 동안 유효하며, 매핑 정보가 변경되면 ARP 요청을 통해 새로운 정보를 얻습니다. ARP는 네트워크의 

원활한 통신을 위해 필요한 프로토콜이며, 데이터를 올바른 장치로 전달하기 위해 필수적인 역할을 합니다.

 

 

ARP 프로토콜이 필요한 이유

IP 통신의 기반이 되는 이더넷과 같은 로우 레벨 네트워크 프로토콜은 MAC 주소를 사용하여 통신합니다. 

그러나 일반적으로 사용자는 IP 주소를 사용하여 컴퓨터나 기기를 식별하고 통신합니다. ARP는 IP 

주소와 MAC 주소 간의 매핑 정보를 제공하여 IP 주소 기반 통신을 MAC 주소 기반 네트워크로 변환합니다.

호스트가 다른 호스트에게 IP 패킷을 보내려고 할 때, 목적지 IP 주소를 MAC 주소로 변환해야 합니다.

 ARP는 목적지 IP 주소에 대한 MAC 주소를 알아내는 데 사용됩니다. 이를 통해 호스트는 IP 패킷을 

올바른 목적지로 전송할 수 있습니다.

네트워크 환경에서 IP 주소는 동적으로 할당되는 경우가 많습니다. DHCP를 사용하여 IP 주소를 동적으로 

할당하면 각 호스트의 IP 주소가 변경될 수 있습니다. ARP는 이러한 동적인 IP 주소에 대한 MAC 주소를 

업데이트하여 통신에 필요한 올바른 주소를 유지합니다.

ARP는 로컬 네트워크에서 작동하며 브로드캐스트 메시지를 사용합니다. 이를 통해 모든 호스트에게 ARP 

요청을 보내고, 해당 IP 주소에 대한 MAC 주소를 가지고 있는 호스트만이 응답합니다. 따라서 ARP를 사용하여 효율적인 통신을 위해 네트워크 상의 호스트 간에 IP 주소와 MAC 주소의 매핑 정보를 수집할 수 있습니다.

요약하면, ARP 프로토콜은 IP 주소와 MAC 주소 간의 매핑을 제공하여 IP 통신을 위한 MAC 주소 기반

네트워크로 변환하고, 호스트 간의 효율적인 통신을 도와줍니다. ARP는 동적인 IP 주소 할당, 목적지

IP 주소에 대한 MAC 주소 검색, 네트워크 통신을 위한 주소 정보 수집 등에 필요한 기능을 수행합니다.

 

 

ARP 동작 과정과 예시

1. 송신 컴퓨터 A는 목적지 컴퓨터 B와 통신하려고 합니다. 하지만 A는 B의 MAC 주소를 모릅니다.

2. A는 자신의 IP 주소와 MAC 주소를 가지고 ARP 요청을 생성합니다.

3. ARP 요청은 로컬 네트워크에 브로드캐스트됩니다. 즉, 네트워크에 연결된 모든 호스트가 해당 요청을

수신합니다.

4. 요청을 받은 모든 호스트는 자신의 IP 주소와 MAC 주소를 확인합니다. 그 중에서도 B는 요청 메시지의 목적지 IP 주소와 일치하는지 확인합니다.

5. B는 자신의 IP 주소와 MAC 주소를 사용하여 ARP 응답을 생성합니다.

6. ARP 응답은 B에서 A로 돌아갑니다. 다른 호스트는 응답을 무시합니다.

7. A는 ARP 응답을 수신하고 B의 MAC 주소를 알 수 있게 됩니다.

8. 이제 A는 B의 MAC 주소를 알고 있으므로 통신을 위한 IP 패킷을 생성하여 B로 전송할 수 있습니다.

이러한 방식으로 ARP는 IP 주소와 MAC 주소 간의 매핑 정보를 수집하고, 송신 컴퓨터가 목적지 컴퓨터의 MAC 주소를 알 수 있도록 도와줍니다. 이를 통해 효율적인 통신이 가능해집니다.

 

 

 

*바쁜 사람을 위한 깜찍한 정리

정리하면, DHCP를 통해 개별 컴퓨터나 기기에 IP 주소가 동적으로 할당되고, ARP를 사용하여 해당 IP 주소에 대한 MAC 주소를 찾아냅니다. 이를 통해 송신 컴퓨터는 목적지 컴퓨터의 MAC 주소를 알고 있어야 데이터를 올바른
목적지로 전송할 수 있습니다. 따라서 DHCP와 ARP는 함께 사용되어 네트워크에서 IP 주소 할당과 주소 매핑을
효율적으로 처리합니다.

예시) 좀 더 자세한 답변

만약 송신 컴퓨터 A가 메시지를 컴퓨터 B에게 보내려고 한다면, ARP 프로토콜을 사용하여 목적지 IP 주소(B의 IP 주소)에 대한 MAC 주소(B의 MAC 주소)를 알아내야 합니다. 이를 위해 A는 ARP 요청 메시지를 브로드캐스트로 전송하여 네트워크 상의 모든 호스트에게 해당 IP 주소에 대한 MAC 주소를 물어봅니다. 브로드캐스트로 전송된 ARP 요청 메시지는 네트워크 상의 모든 호스트에게 도달하며, 모든 호스트는 자신의 IP 주소와 비교하여 요청 메시지의 목적지 IP 주소와 일치하는지 확인합니다. 따라서 B는 요청 메시지를 수신하고 자신의 IP 주소와 비교하여 일치한다면, ARP 응답 메시지를 A에게 전송합니다. 이렇게 송신 컴퓨터 A는 ARP 응답 메시지를 수신하여 목적지 컴퓨터 B의 MAC 주소를 알 수 있게 됩니다. 이제 A는 B의 MAC 주소를 알고 있으므로, 메시지를 올바른 목적지로 전송할 수 있습니다. 따라서 B는 ARP 요청 메시지를 수신하고, 자신의 IP 주소와 MAC 주소를 ARP 응답 메시지에 포함하여 A에게 전송함으로써 A에게 자신의 MAC 주소를 알려줄 수 있습니다.