ARP

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MAC address and ARP

32비트 IP 주소는 인터페이스의 네트워크 레이어 주소를 의미하고 네트워크 레이어 포워딩에 사용된다. 이에 반해 MAC, LAN, physical 또는 Ehthernet 주소등 다양한 이름으로 불리는 이 주소는 로컬에서 사용되며, 하나의 인터페이스로부터 물리적으로 연결된 다른 인터페이스( IP 주소 체계에서 같은 네트워크)로 프레임을 전송하는 데 사용된다. 대부분의 LAN에서 사용되는 MAC 주소는 48비트이며, NIC(Network Interface Controller)의 ROM(Read-Only Memory)에 기록되어 있으며, 때때로 소프트웨어로 설정이 가능하다. 예시로 1A-2F-BB-76-09-AD와 같은 주소가 나타내며, 이는 16진수(기수 16) 표기법을 사용한다. 여기서 각 '숫자'는 4비트를 나타낸다.

 

MAC 주소 할당은 IEEE(전기전자기술자협회)에 의해 관리된다. 제조업체는 MAC 주소 공간의 일부를 구매하여 각 주소의 고유성을 보장해야한다. MAC 주소는 네트워크 디바이스에게 고유한 식별자로 주민등록번호와 같은 것이다. 반면 IP 주소는 우편 주소와 비슷한 것이다. MAC 주소는 '평면적' 주소 구조를 가지며, 이는 이동성이 높게 해준다. 사용자는 LAN 카드를 한 LAN에서 다른 LAN으로 이동할 수 있다. IP 주소는 계층적 주소 구조를 가지며, 이동성이 없다. IP 주소는 노드가 연결된 IP 서브넷에 따라 달라진다.

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ARP

ARP는 Address Resolution Protocol의 약자로 LAN 위의 각 IP node의 ARP table에 다음과 같은 형식으로 저장을 해둔다. < IP address; MAC address; TTL> 

위와 같은 packet을 아래와 같이 서로 주고 받으며 Request와 Reply를 합니다.

 

다른 LAN에 존재하는 host에 데이터를 전송할때 아래와 같이 작동한다.

 

 

 

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Ethernet

이더넷 토폴로지에는 주로 두 가지 유형이 있다.

Bus (버스): 버스 토폴로지는 1990년대 중반까지 인기 있었다. 이 토폴로지에서 모든 노드는 동일한 충돌 도메인에 속해 있으며, 서로 충돌할 수 있다. 즉, 한 노드가 데이터를 전송할 때 다른 노드들도 동일한 케이블을 공유하고 있기 때문에 데이터 충돌이 발생할 수 있다. 버스 토폴로지는 동축 케이블(coaxial cable)을 사용한다.

Star (스타): 스타 토폴로지는 오늘날 널리 사용된다. 이 구조에서는 중앙에 활성 스위치(active switch)가 있다. 각 "스포크"는 별도의 이더넷 프로토콜을 실행하며, 노드들은 서로 충돌하지 않는다.

이더넷 datagram의 frame structure는 아래와 같다.

이때 preamble은 clock을 동기화 시키고 bit의 width를 일치시키는 역할을 한다.

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