echo와 time exceeded (하루 3분 네트워크 교실)

echo와 time exceeded

echo와 time exceeded란

네트워크에서 "echo"와 "time exceeded"는 둘 다 인터넷 제어 메시지 프로토콜

(Internet Control Message Protocol, ICMP) 패킷의 일부입니다.

ICMP는 IP 네트워크에서 발생하는 여러 가지 메시지를 전달하기 위해 사용되는 프로토콜로,

주로 네트워크 상태 모니터링, 네트워크 테스트, 네트워크 문제 해결 등에 사용됩니다.

 

echo는 전 시간에 자세하게 설명을 해놓았으니 간단하게만 작성하겠다.

 

Echo (ICMP Echo Request / Echo Reply):

Echo 메시지는 일반적으로 "Ping" 명령어로 알려진 것과 관련이 있습니다. ICMP Echo Reques와

Echo Reply는 호스트나 장치가 네트워크에 접근 가능한지 확인하고 상태를 테스트하는 데 사용됩니다.

Echo Request: 

하나의 호스트가 다른 호스트에게 네트워크 연결성 확인을 요청하는 메시지입니다. 

이 요청은 목적지 호스트에 전달되고, 목적지 호스트는 ICMP Echo Reply 메시지를 다시 보내 연결성을 

확인합니다. 이를 통해 호스트의 응답 시간과 네트워크 대역폭 등을 평가할 수 있습니다.

Echo Reply: 

목적지 호스트가 ICMP Echo Request에 대해 성공적으로 응답하는 메시지입니다. 

이 응답은 요청을 한 호스트로 다시 돌아가게 됩니다. 호스트 간의 통신 상태를 확인하는 데 사용됩니다.

 

Time Exceeded (ICMP Time Exceeded):

Time Exceeded 메시지는 패킷이 목적지에 도달하지 못한 경우 발생합니다. 

이는 라우터나 중간 네트워크 장비가 패킷을 전달하는 동안 TTL (Time To Live) 값이 0이 되거나, 패킷이 

특정한 라우팅 루프에 빠지게 되는 경우에 발생합니다.

 

Time Exceeded (TTL Expired): 

라우터가 패킷을 전달할 때마다 TTL 값을 감소시키며, 이 값이 0이 되면 패킷은 폐기되고 Time Exceeded 

메시지가 발송됩니다. 

이는 패킷이 네트워크에서 지체되거나 무한 루프에 빠진 경우를 나타냅니다.

Time Exceeded (Fragment Reassembly Time Exceeded): 

패킷이 여러 개의 조각(fragment)으로 나누어져 전송되고, 이들 조각이 모두 도착하지 않은 상태에서 

시간이 초과되는 경우 발생합니다.

이러한 ICMP 메시지들은 네트워크 상태를 모니터링하고 문제를 식별하는 데 도움을 주며, 네트워크의 

안정성과 성능을 향상하는 데 기여합니다.

 

 

TTL이란

TTL은 패킷이 네트워크를 통해 전달되는 동안 생명 주기를 나타내는 값입니다. 

각 라우터를 거칠 때마다 TTL 값은 1씩 감소하며, 이 값이 0이 되면 라우터는 패킷을 폐기하고

ICMP Time Exceeded 메시지를 발생시킵니다.

 

 

Time Exceeded (ICMP Time Exceeded) 발생하는 이유 (예시)

학교를 기준으로 TTL 값이 0이 되는 경우와 패킷 조각이 도착하지 않은 경우를 예시로 설명하겠습니다.

TTL 값이 0이 되는 경우:
학생 A가 학교의 컴퓨터에서 학생 B가 있는 집으로 메시지를 보내려고 합니다. 이 메시지는 인터넷을 통해 

전달되며, 이 과정에서 라우터를 거치게 됩니다.

메시지가 학교의 컴퓨터에서 보내지면 TTL 값은 초기에 설정됩니다. 

(일반적으로 TTL 값은 최대 64 또는 128입니다.)
메시지가 학교를 떠나 인터넷으로 향하게 되면, 라우터를 거칠 때마다 TTL 값이 1씩 감소합니다.

만약 TTL 값이 0이 되는 순간이 온다면, 해당 라우터는 패킷을 폐기하고, ICMP Time Exceeded 메시지를 

생성하여 학교의 컴퓨터로 보냅니다.

이렇게 ICMP Time Exceeded 메시지는 학교의 컴퓨터가 학생 B의 집에 도달하지 못한 이유를 알려주는 

역할을 합니다. 

가능한 이유로는 라우터 구성 오류, 경로의 무한 루프, 네트워크 문제 등이 있을 수 있습니다.

패킷 조각이 도착하지 않은 경우:
학생 A가 학교의 컴퓨터에서 학생 B가 있는 집으로 큰 파일을 전송하려고 합니다. 이 파일은 네트워크 MTU(Maximum Transmission Unit)보다 크기가 크기 때문에 조각(fragment)으로 분할되어 전송됩니다.

학생 A의 컴퓨터는 파일을 여러 개의 패킷으로 분할하고, 이를 학생 B의 집으로 전송합니다.

학생 A의 컴퓨터가 패킷을 보낼 때마다 각 패킷에는 조각의 순서와 조각의 총개수를 나타내는 정보가 

포함됩니다.

이 패킷들은 학교에서 학생 B의 집까지 중간 라우터를 거쳐 전달되어야 합니다.

하지만, 중간 라우터에서 문제가 발생하여 학생 B의 집까지 모든 패킷이 도착하지 않은 경우가 있을 수 

있습니다.

이러한 경우, 학생 B의 집에서는 모든 패킷이 도착하지 않았다는 것을 인지하고, 원본 파일을 완전히 재조립할 수 없는 상태입니다. 

이때 ICMP Time Exceeded 메시지가 발생하며, 패킷 조각이 도착하지 않았음을 알려줍니다.

이렇게 패킷 조각이 도착하지 않은 경우, 라우터나 중간 네트워크 장비에서 장애가 발생하여 패킷이

손실된 것이 원인일 수 있습니다.

이런 경우 패킷 손실을 최소화하고 안정적인 통신을 위해 네트워크 관리자는 문제를 해결해야 합니다.

 

 

 

 

*바쁜 사람을 위한 깜찍한 정리

Time Exceeded이란 ICMP프로토콜 패킷의 일부이며 IP네트워크에서 발생하는 여러 가지 메시지를 의미하는 것입니다. Time Exceeded은 메시지가 패킷 목적지에 도달하지 못한 경우 발생하며 라우터나 중간 네트워크 장비가 패킷 전달 과정에서 TTL값이 0이 되거나 패킷이 잘못된 라우팅 구성 때문에 무한루프에 빠질 경우 발생을 합니다. TTL은 패킷이 네트워크를 통해 전달되는 동안 생명주기를 의미합니다.