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DHCP가 무엇인지 설명해 주세요.
- DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)
- DHCP는 유무선 IP 환경에서 단말의 IP 주소, 서브넷 마스크, 기본 게이트웨이 정보 등 다양한 네트워크 정보를 사용자 단말에 동적으로 할당해주는 프로토콜이다. 사용자가 네트워크 정보를 직접 설정할 필요 없이 자동으로 설정을 하기 때문에 네트워크 관리에 용이하다.
- DHCP를 통한 IP 주소 할당은 '임대'라는 개념을 가지고 있어 IP 주소를 영구적으로 단말에 할당하는 것이 아니고 임대 기간을 명시하여 그 기간 동안만 단말이 IP 주소를 사용하도록 한다.
- 단말이 임대기간 이후에도 계속 해당 IP 주소를 사용하고자 한다면 IP 주소 임대기간 연장을 DHCP 서버에 요청해야 하며, 임대받은 IP 주소가 더 이상 필요하지 않으면 IP 주소 반납 절차를 수행한다.
DHCP는 몇 계층 프로토콜인가요?
- 7계층 application layer
DHCP에서 UDP를 사용하는 이유가 무엇인가요?
- TCP는 연결형 프로토콜이라 대상 호스트의 IP 주소와 포트 번호가 필요하고 흐름제어 등의 기능도 하기 때문에 속도가 느립니다.
- 1. 반면에 UDP는 비연결형 프로토콜로 상대적으로 신뢰성은 낮지만 속도는 빠르기 때문에 IP 구성 정보를 빠르게 전송할 수 있습니다.
- 2. 네트워크 상의 모든 호스트에게 전송해야합니다. UDP는 브로드캐스트 주소를 사용하여 데이터를 전송할 수 있습니다.
DHCP에서, IP 주소 말고 추가로 제공해주는 정보가 있나요?
- DHCP는 IP주소를 포함해서 서브넷 마스크, 게이트웨이 주소, DNS 서버 주소, WINS 서버 주소, 도메인 이름, 호스트 이름, 시간 서버 주소, TFTP 서버 주소, NetBIOS 이름 서버 주소, NetBIOS 데이터베이스 서버 주소를 제공합니다.
DHCP의 유효기간은 얼마나 긴가요?
- IP 주소 유효기간은 DHCP 서버 설정에 따라 달라집니다. 따라서 DHCP 서버 설정에 따라 몇일 또는 몇주가 될 수 있습니다. 최대로 설정할 수 있는 유효기간은 약 136년이지만 보통 이렇게 길게 설정하지 않습니다. IP 주소의 유효기간이 너무 짧으면 DHCP 클라이언트는 자주 IP 주소를 새로 할당받아야 하므로 네트워크 성능에 부정적인 영향을 줄 수 있습니다. 반면에, IP 주소의 유효기간을 너무 길게 설정하면 IP 주소를 재사용할 수 없게 되어 네트워크 자원의 낭비가 발생할 수 있습니다.
DHCP는 어떻게 동작하나요?
- DHCP Discover
- 메시지 방향: 단말 -> DHCP 서버
- 브로드캐스트 메시지 (Destination MAC = FF:FF:FF:FF:FF:FF)
- 의미: 단말이 DHCP 서버를 찾기 위한 메시지입니다. 그래서 LAN상에(동일 subent상에) 브로드캐스팅을 하여 "거기 혹시 DHCP 서버 있으면 내게 응답 좀 해 주세요~"라고 단말이 외칩니다.
- DHCP Offer
- 메시지 방향: DHCP 서버 -> 단말
- 브로드캐스트 메시지 (Destination MAC = FF:FF:FF:FF:FF:FF)이거나 유니캐스트일수 있습니다. 이는 단말이 보낸 DHCP Discover 메시지 내의 Broadcast Flag의 값에 따라 달라지는데, 이 Flag=1이면 DHCP 서버는 DHCP Offer 메시지를 Broadcast로, Flag=0이면 Unicast로 보내게 됩니다.
- 의미: DHCP 서버가 "저 여기 있어요~"라고 응답하는 메시지입니다. 단순히 DHCP 서버의 존재만을 알리지 않고, 단말에 할당할 IP 주소 정보를 포함한 다양한 "네트워크 정보"를 함께 실어서 단말에 전달합니다.
- DHCP Request
- 메시지 방향: 단말 -> DHCP 서버
- 브로드캐스트 메시지 (Destination MAC = FF:FF:FF:FF:FF:FF)
- 의미: 단말은 DHCP 서버(들)의 존재를 알았고, DHCP 서버가 단말에 제공할 네트워크 정보(IP 주소, subnet mask, default gateway등)를 알았습니다. 이제 단말은 DHCP Request 메시지를 통해 하나의 DHCP 서버를 선택하고 해당 서버에게 "단말이 사용할 네트워크 정보"를 요청합니다.
- DHCP Ack
- 메시지 방향: DHCP 서버 -> 단말
- 브로드캐스트 메시지 (Destination MAC = FF:FF:FF:FF:FF:FF) 혹은 유니캐스트일수 있으며 이는 단말이 보낸 DHCP Request 메시지 내의 Broadcast Flag=1이면 DHCP 서버는 DHCP Ack 메시지를 Broadcast로, Flag=0이면 Unicast로 보내게 됩니다.
- 의미: DHCP 절차의 마지막 메시지로, DHCP 서버가 단말에게 "네트워크 정보"를 전달해 주는 메시지입니다. 앞서 설명드린 DHCP Offer의 '네트워크 정보"와 동일한 파라미터가 포함됩니다.
### IP
IP 주소는 무엇이며 어떤 기능을 하고 있나요?
- IP 주소는 컴퓨터나 노트북, 스마트폰 등 인터넷에 연결된 모든 디바이스에 할당되는 주소입니다. IP 주소는 인터넷에서 데이터를 전송할 때 출발지와 목적지를 식별하는 역할을 합니다. 웹사이트를 방문하거나 이메일을 보내는 경우, IP 주소를 사용하여 출발지 컴퓨터에서 목적지의 컴퓨터로 전송됩니다.
IPv6는 IPv4의 주소 고갈 문제를 해결하기 위해 만들어졌지만, 아직도 수많은 기기가 IPv4를 사용하고 있습니다. 고갈 문제를 어떻게 해결할 수 있을까요?
- IPv4 주소 공유 : IPv4 주소를 공유하여 더 많은 기기와 시스템이 인터넷에 연결될 수 있습니다. 예를 들어, NAT(Network Address Translation) 기술을 사용하여 하나의 IPv4 주소를 여러 기기가 공유하는 방법이 있습니다.
- IPv4 주소 재사용 : IPv4 주소를 재사용하는 방법도 고려될 수 있습니다. IPv4 주소를 사용하지 않는 기기나 시스템에서는 해당 주소를 회수하여 다른 기기나 시스템에서 사용할 수 있도록 하는 방법이 있습니다.
- IPv4 주소 대여 : IPv4 주소를 대여하는 방법도 있습니다. 일부 인터넷 서비스 제공업체(ISP)는 IPv4 주소를 대여하여 고객에게 제공하고 있습니다.
- IPv6 확대 보급 : IPv6의 보급을 더욱 확대하여 IPv4 주소 고갈 문제를 완전히 해결할 수 있습니다. IPv6는 대규모의 IP 주소를 제공하므로, 보다 많은 기기와 시스템이 IPv6로 전환되면 IPv4 주소 고갈 문제를 완전히 해결할 수 있습니다.
- 이러한 방법들을 조합하여 IPv4 주소 고갈 문제를 해결할 수 있습니다. 그러나 IPv6 보급이 가장 확실한 해결책이 될 것입니다.
IPv4와 IPv6의 차이에 대해 설명해 주세요.
http://word.tta.or.kr/dictionary/dictionaryView.do?subject=IP+%EB%B2%84%EC%A0%84+4
IPv4를 사용하는 장비와 IPv6를 사용하는 장비가 같은 네트워크 내에서 통신이 가능한가요? 가능하다면 어떤 방법을 사용하나요?
- IPv4와 IPv6는 서로 다른 프로토콜이기 때문에 기본적으로 호환되지 않습니다. 따라서 IPv4를 사용하는 장비와 IPv6를 사용하는 장비가 같은 네트워크 내에서 통신하려면, 호환 기술을 사용해야 합니다.
- 일반적으로는 다음과 같은 방법을 사용하여 호환성을 유지합니다.
- Dual-Stack: Dual-Stack 방식은 IPv4와 IPv6를 함께 사용하는 방법입니다. 이 방식은 호환성 문제를 해결하기 위해 IPv6 주소를 추가로 할당하여 기존의 IPv4 주소와 함께 사용하는 방식입니다.
- Tunneling: Tunneling 방식은 IPv6 패킷을 IPv4 패킷으로 래핑하여 전송하는 방법입니다. 이 방식은 IPv4 네트워크에서 IPv6 패킷을 전송하기 위해 사용됩니다.
- Translation: Translation 방식은 IPv4와 IPv6 패킷을 상호 변환하여 호환성을 유지하는 방법입니다. 이 방식은 IPv4 네트워크와 IPv6 네트워크 간의 통신을 가능하게 합니다.
- 이러한 방식 중에서도 Dual-Stack 방식이 가장 일반적으로 사용되며, IPv6 네트워크에 새로운 기기를 추가할 때 기본적으로 적용되는 방법입니다.
- 따라서 IPv4를 사용하는 기기와 IPv6를 사용하는 기기가 같은 네트워크에서 통신하려면, 호환성을 유지하기 위해 Dual-Stack 방식을 적용해야 합니다.
IP가 송신자와 수신자를 정확하게 전송되는 것을 보장해 주나요?
- IP 패킷에는 출발지 IP 주소와 목적지 IP 주소가 포함되어 있기 때문에 송신자와 수신자 간의 정확한 전송을 보장합니다. IP는 TCP와 UDP를 모두 지원하는 프로토콜입니다. 그래서 비연결성 프로토콜인 UDP를 사용할 경우 패킷이 전송되는 중간에 어떤 일이 생길지는 보장할 수 없습니다. 그래서 전송 중에 손실이나 지연이 발생할 수 있습니다.
IPv4에서 수행하는 Checksum과 TCP에서 수행하는 Checksum은 어떤 차이가 있나요?
- Checksum은 데이터의 무결성을 보장하기 위해 사용되는 오류 검출 방법 중 하나
- IP 체크섬 계산 방법
- 1. 데이터를 2Byte 단위로 나눠서 모두 더한다.
- 2. 덧샘 결과가 2Byte를 초과하면 올림수(carry)를 하위 바이트에 더한다.
- 3. 덧샘 결과에 1의 보수를 취한다.
- 데이터그램의 Checksum 필드를 사용하여 오류 검출
- 16비트 Checksum 필드에 대한 오류 검출만을 수행
- TCP 체크섬 계산 방법
- 1. Pseudo Header, TCP Segment의 모든 값을 16비트 단위로 나눈다.
- 2. TCP Header의 Checksum 필드는 0x00으로 초기화 하고 계산한다.
- 3. 각각의 합마다 발생하는 carry는 모두 *wrap around 하면서 전부 더해준다.
- 4. 계산 결과에 1의 보수를 취한다.
- 세그먼트의 Checksum 필드를 사용하여 오류 검출
- TCP 세그먼트의 데이터 부분과 TCP 헤더 부분을 포함하여 Checksum 필드를 계산
- 16비트 Checksum 필드에 대한 오류 검출뿐만 아니라, TCP 헤더와 데이터의 일부에 대한 오류 검출도 수행합니다.
TTL(Hop Limit)이란 무엇인가요?
- TTL(Time To Live) 또는 Hop Limit은 네트워크 패킷이 라우터를 거치는 동안 경로 상의 모든 라우터를 지날 때마다 1씩 감소하는 값입니다. 이 값을 사용하여 무한 반복되는 패킷이 네트워크에서 계속해서 전송되는 것을 방지하고, 네트워크 오버로드를 예방합니다. 패킷이 라우터를 거칠 때마다 TTL 값이 1씩 감소하고, 0이 되면 패킷이 삭제됩니다. 이를 통해 패킷이 무한히 전송되는 것을 막고, 패킷의 수명을 제한합니다.
IP 주소와 MAC 주소의 차이에 대해 설명해 주세요.
- MAC 주소는 통상 LAN 카드라고 불리는 NIC(Network Interface Card)에 기록되는 고유한 주소로 컴퓨터가 출고될 때 기본적으로 탑재됩니다. IP 주소는 ISP(Internet Service Provider)가 부여합니다. ISP는 SKT, KT, LG유플러스 등 통신 사업자를 의미합니다.
- 결국 MAC 주소는 하드웨어 기반으로 생성된 물리적 주소(Physical Address)이고, IP 주소는 소프트웨어 기반으로 생성된 논리적 주소(Logical Address)입니다. 때문에 MAC 주소는 변경될 수 없는 반면 IP 주소는 변경될 수 있습니다. .
- 컴퓨터 간 통신 과정은 OSI 7계층으로 이루어져있습니다. MAC 주소는 데이터 링크 계층에서 작동하며, IP 주소는 네트워크 계층에서 작동합니다. 이때 MAC 주소를 찾아주는 게 ARP 프로토콜, IP 주소를 찾아주는 건 RARP 프로토콜입니다.
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