OSI - 3 계층 (3)

안녕하세요

BTC_막내가최고야 팀입니다

이번차시에는 ICMP 프로토콜에 대해 알아보도록 하겠습니다

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Internet Control Message Protocol

TCP/IP 의 IP 계층에서 추가적으로 필요한 기능들 수행하기 위한 프로토콜

• IP 패킷을 처리할때 발생되는 문제를 알리거나 그와같은 문제 진단 등
• IP와 쌍을 이루며 동작
• ICMP는 IP의 상위계층의 프로토콜처럼 행동하지만 결국 IP 계층의 일부
• IP 데이터그램의 데이터 부분에 포함되어 전달
• ICMP 패킷에 캡슐화된 ICMP 메세지 구성
• 메세지 포멧

ICMP 메세지 유형

1. 오류 보고 메세지
   1. IP 패킷 전달 오류의 보고
      1. ICMP IPv4: 목적지 도달불가(3), 리다이렉트(5), 시간초과(11), 매개변수 문제(12)
      2. ICMP IPv6: 목적지 도달불가(1), 패킷길이초과(2), 시간초과(3), 매개변수 문제(4)
   2. 정보성 메세지 [ 질의 메세지 ]
      1. 네트워크 상태 조사를 위한 질의 요청 및 응답
         1. ICMP IPv4: 에코 요청(8), 에코 응답(0), 라우터 광고(9), 라우터 간청(10) 등
         2. ICMP IPv6: 에코 요청(128), 에코 응답(129), 라우터 광고(134), 라우터 간청 (133) 등

ICMP 에러 메시지

• IP 계층에서 IP 데이터그램의 전달 상 문제가 발생했을 때
  그 에러의 유형을 송신측에게 알려주기 위한 일련의 메시지들
  • 에러 메시지 구성

• 특이사항: 원래 메시지 본문 일부가 포함되어 전달
  • 발신측에 오류 상황을 보다 많이 알리고자 ICMP 헤더 및 원래 IP 데이터그램의 일부가 채워짐
• ICMP 오류메시지 생성 위치 및 규칙
  • 메시지 생성 위치
    • 대부분 라우터로부터 발생
  • 오류 메시지 생성 제약 [ 메시지의 브로드캐스트 폭풍 방지 ]
    • ICMP 메세지 전달과정에 발생된 오류메시지에 대해서는 또 다시 생성 안함
    • 단편하된 IP 데이터그램 중 첫번째 것을 제외한 나머지 단편들에 대해 생성되지 않음
    • 수신 주소가 브로드캐스트,멀티캐스트 주소인 경우에는 생성되지 않음
    • 발신 주소가 무의미한 주소 [ 제로, 루프백, 브로드캐스트, 멀티캐스트] 일 경우 생성 안함
• ICMP 주요 에러 메시지 종별 및 설명
  • Destination Unreachable 에러 메시지 [ ICMPv4 : type 3, ICMPv6 : type 1 ]
    • 도달할 수 없는 목적지에 계속하여 패킷을 보내지 않도록 송신측에 주의줌
  • Source Quench 에러 메시지 [ ICMPv4 : type 4 : 표준에서 제외 비현행 ]
    • 폭주가 발생한 상황을 송신측에 알려서 송신측이 전송을 잠시 중단하거나
      전송률을 줄이는 등의 조치를 취하도록 알리는 역할을 하는 에러 메시지
  • Packet Too Big 메시지
    • 송신측으로부터 패킷을 수신 받은 라우터가 특정 목적지로 가는 더 짧은 경로가 있음을 알리고자할 때 사용하는 에러 메시지
    • 동일 서브넷에 여러 라우터가 존재하고 디폴트 라우터가 잘못 설정된 경우에 사용
  • Redirect 에러 메시지
    • 송신측으로부터 패킷을 수신 받은 라우터가 특정 목적지로 가는 더 짧은 경로가 있을때
      사용하는 에러 메시지
  • Time Exceeded 에러 메시지
    • Time to Live Exceeded in Transit
      • 목적지 시스템에 도달하기 이전에 TTL 값이 0에 이름
    • Fragment Reassembly Time Exceeded
      • traceroute가 중간에 거치는 라우터들을 확인할 때 사용

• ICMP 질의/조희/정보 메시지
  • ICMP 에러 메시지와의 차이점
    • ICMP 에러메시지 처럼 송신측에 에러를 보고하는 역할과는 달리
    • 송 수신간 양방향으로 질의-응답의 형태를 띰
    • 네트워크의 상태를 요청하고 응답을 받는 메시지
  • ICMPv4
    • 정의된 질의 메시지 중 대부분이 다른 프로토콜에 의해 대체됨
      • 에코요청, 에코 응답이 가장 많이 사용
  • ICMPv6
    • 다소 확장
      • 홈 에이전트 주소 발견 요청 및 응답
      • 모바일 접두사 간청 및 광고
      • 멀티 캐스트 리스너 조회,보고,종료 등 수행
  • ICMPv4 질의/정보 메시지의 주요 종류
    • Echo Request, Echo Reply
      • Ping 명령어가 이 두개를 조합하여 활용
      • 추가 필드 구성
        • Identifier
        • Sequence number
        • Optional data

ICMP 메시지 통지 및 처리

• IP를 구현하는 모든 호스트 및 라우터는 오류 또는 상태 보고에 대한
  ICMP 메시지의 수신 및 발생 기능을 가지고 있어야함
• 한편 각 장비에서 발견 오류 등에 대한 통지는 그러한 패킷을 발생시킨 송신측에게 보내는 것이 원칙

ICMP를 활용하는 대표적인 응용

• Ping 명령어
  • 반항요청: Echo Request
  • 반항응답: Echo Reply를 활용
• tracerout 명령
  • 이는 Time Exceeded를 활용

 

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Internet Group Management Protocol

 

IGMP

• 서브넷 상 멀티캐스팅 멤버십 제어를 위한 포로토콜 [ 그룹관리 ]
  • 하나의 라우터와 여러 호스트로 구성되는 서브네트워크 상에서
    • 호스트들이 어떤 멀티캐스트 그룹에 속하는지
    • 라우터에 알리기위한 일종의 그룹 관리용 신호 프로토콜

IGMP의 통신계층 상 위치

• IGMP, ICMP 등은 데이터 전송용 프로토콜은 아니며
• 네트워크 상 이벤트 또는 변화를 알리는데 사용되는 제어용 프로토콜

1. IGMP 동작 개요
   1. 멀티 캐스트 라우터는 주기적으로 Subnet 호스트 그룹들에게 [ 멀티캐스트 주소 ] IGMP Query 메시지를 전송
   2. 호스는 이러한 Query 메시지에 응답하면서
      1. 자신이 가입하려는 그룹 정보 [ 멀티캐스트 주소 ] 를 IGMP Report 메시지를 통해 라우터에 전송
   3. 호스트는 자체적으로
      1. IGMP Query 메시지 [ 라우터 → 호스트 ] 없이도 먼저 Report 메시지를 라우터에게 전송도 가능
2. IGMP 메시지 종류 및 동작
   1. Membership Query [ route → host ]
      1. 그룹 멤버쉽 조사: 멤버쉽 질의 메시지를 보내서 응답을 기다림
         1. 일정 횟수 이상 응답이 없거나 탈퇴 메시지를 주면
         2. 라우터는 해당 호스트를 그룹에서 탈퇴 시킴
      2. Membership Report [ host → route ]
         1. 그룹 가입: 그룹에 가입하고자 하는 요청을 라우터에 보고
         2. 멤버쉽 연속: 계속해서 해당 그룹에 남기를 원하는 보고
      3. Leave Report [ host → route ]
         1. 그룹 탈퇴: 더이상 그룹에 남아있지 않고 탈퇴

 

 

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이번 차시에는

ICMP, IGMP 프로토콜에 대해 알아보았습니다

다음 차시에는 네트워크 계층의 장비에 대해 알아볼게요

다음 차시에 봐요@@!