주소 블록 획득
- 기관의 서브넷에서 IP 주소 블록을 사용해야 하기 때문에 주소 블록을 획득해야 한다.
- 이를 위해 네트워크 관리자는 이미 할당받은 주소의 큰 블록에서 주소를 제공하는 ISP와 접촉
ISP와 접촉하여 주소 블록을 할당받는 예시
가정
- ISP가 주소 블록 200.23.16.0/20을 할당받았다고 가정
ISP의 동작
- 이 주소 블록을 작은 주소 블록 8개로 나누고, 이것으로 8개 조직을 지원할 수 있다.
ISP가 주소 블록을 얻는 방법
- ISP도 주소 블록을 다른 곳에서 얻어야 한다.
- IP 주소 공간을 관리하고 ISP와 다른 조직에 주소 블록을 할당하는 최상위 국제기관이 존재
→ 이러한 IP 주소는 ICANN 기반으로 관리
ICANN(Internet Corporation for Assigned Names and Numbers)
- 비영리 단체이자 IP 주소 할당과 DNS 루트 서버 관리 역할을 맡는다.
- 이 단체는 도메인 이름을 할당하고 도메인 이름 분쟁을 해결한다.
- ICANN은 지역 인터넷 등록소에서 지역 내 주소의 할당/관리를 제어하게 한다.
호스트 주소 획득 : 동적 호스트 구성 프로토콜
- 기관은 ISP로부터 주소 블록을 획득한 뒤, 개별 IP 주소를 기관 내부의 호스트와 라우터 인터페이스에 할당
- 종종 네트워크 관리 도구를 사용해서 원격으로 수행하기도 한다.
- 종종 네트워크 관리 도구를 사용해서 원격으로 수행하기도 한다.
- 호스트에 IP 주소를 할당하는 것은 일반적으로
동적 호스트 구성 프로토콜(DHCP)을 많이 사용- 수동으로도 구성 가능하지만 동적으로 더 많이 사용
동적 호스트 구성 프로토콜의 기능
- DHCP는 호스트가 배정되는 IP 주소를 자동으로 얻을 수 있게 함
- 특정 호스트가 네트워크에 접속할 때 네트워크 관리자의 행동
- 동일한 IP 주소를 받도록 하거나, 다른 임시 주소를 할당하도록 DHCP를 설정한다.
- 동일한 IP 주소를 받도록 하거나, 다른 임시 주소를 할당하도록 DHCP를 설정한다.
- 특정 호스트가 네트워크에 접속할 때 네트워크 관리자의 행동
- 또한 서브넷 마스크, 첫 번째 홉 라우터 주소나 로컬 DNS 서버 주소 같은 추가 정보를 얻게 해 줌
- 첫 번째 홉 라우터는 종종 디폴트 게이트웨이라고도 부른다.
DHCP의 자동 호스트 연결 능력
- DHCP는
플러그 앤 플레이 프로토콜또는제로 구성 프로토콜이라고도 불림
← 네트워크에서 자동으로 호스트와 연결해 주는 DHCP의 능력 때문에 - 해당 능력은 작업을 수동으로 수행하는 네트워크 관리자에게 매우 유익함
동적 호스트 구성 프로토콜의 사용
- DHCP는 호스트가 빈번하게 접속하고 떠나는 환경에서 폭넓게 사용된다.
- 가정 인터넷 접속 네트워크, 기업 네트워크, 무선 랜 환경 등
- 가정 인터넷 접속 네트워크, 기업 네트워크, 무선 랜 환경 등
DHCP의 사용이 적합한 시나리오
- 가정 - 학생이 랩톱을 가지고 기숙사에서 도서관으로, 또 강의실로 이동한다고 가정
- 학생은 각 지역에서 새로운 서브넷에 접속할 것이며, 각 지역마다 새로운 IP 주소가 필요
→ 주소들이 제한된 시간 동안에만 필요함 → DHCP의 사용이 적합함- DHCP의 플러그 앤 플레이의 가치는 확실
- 시스템 관리자가 각 위치의 랩톱을 재구성하는 것은 불가능하고,
수동으로 랩톱을 구성할 수 있는 전문지식을 가진 학생은 드물다.
- 시스템 관리자가 각 위치의 랩톱을 재구성하는 것은 불가능하고,
- DHCP의 플러그 앤 플레이의 가치는 확실
DHCP 클라이언트-서버
- DHCP는 클라이언트-서버 프로토콜이다.
클라이언트: 일반적으로 IP 주소를 포함, 네트워크 설정을 위한 정보를 얻고자 새롭게 도착하는 호스트
DHCP 서버가 현재 서브넷이 없는 경우
- 해당 네트워크에 대한 DHCP 서버 주소를 알려줄 DHCP 연결 에이전트가 필요
- DHCP 연결 에이전트는 일반적으로 라우터 DHCP 클라이언트와 서버
- 223.1.2/24와 연결된 DHCP 서버가 존재
- 서브넷 223.1.1/24 혹은 223.1.3/24에 접속될 클라이언트가 도착할 경우
- 해당 서브넷들에는 DHCP 서버가 존재하지 않음
→ 223.1.2/24와 연결된 DHCP 서버 주소를 알려줄 라우터를 이용- 여기서 라우터가 DHCP 연결 에이전트가 됨
- 해당 서브넷들에는 DHCP 서버가 존재하지 않음
DHCP 프로토콜 수행 과정
- DHCP 서버가 서브넷에서 이용가능하다고 가정
- 새로운 호스트가 도착할 경우, 아래 그림에서 설정된 네트워크 상에서의 수행임
1. DHCP 서버 발견
- 새롭게 도착한 호스트는 상호작용할 DHCP를 발견한다.
→ 이는DHCP 발견 메시지(DHCP discover message)를 사용하여 수행 - 클라이언트는 포트 67번으로 UDP 패킷을 보낸다.
- UDP 패킷은 IP 데이터그램으로 캡슐화된다.
- UDP 패킷은 IP 데이터그램으로 캡슐화된다.
- DHCP 클라이언트는 DHCP 발견 메시지를 포함하는 IP 데이터그램을 생성
- 이 메시지 내의 목적지 IP 주소를 브로크캐스트 IP 주소(255.255.255.255)로 설정
- 이 메시지 내의 출발지 IP 주소는 0.0.0.0으로 설정
- DHCP 클라이언트는 링크 계층으로 IP 데이터그램을 보냄
- 이 프레임은 서브넷에 연결된 모든 노드로 브로드캐스트 됨
2. DHCP 서버 제공
- DHCP 발견 메시지를 받은 DHCP 서버는
DHCP 제공 메시지를 클라이언트로 응답- 응답할 때 다시 IP 브로드캐스트 주소를 사용하여 서브넷의 모든 노드로 메시지를 브로드캐스트
- 응답할 때 다시 IP 브로드캐스트 주소를 사용하여 서브넷의 모든 노드로 메시지를 브로드캐스트
- 서브넷에는 여러 DHCP 서버가 존재
→ 클라이언트는 여러 DHCP 제공 메시지로부터 가장 최적의 위치에 있는 DHCP 서버를 선택 DHCP 제공 메시지(DHCP offer message)가포함하는 정보- 수신된 발견 메시지의 트랜잭션 ID
- 클라이언트에 제공된 IP 주소
- 네트워크 마스크
- IP 주소 임대 기간(IP가 유효한 시간)
- 서버를 위해 설정하는 임대 시간을 일반적으로 몇 시간 혹은 며칠
3. DHCP 요청
- 새롭게 도착한 클라이언트는 하나 또는 그 이상의 서버 제공자 중에서 선택
- 선택된 제공자에게 파리미터 설정으로 되돌아오는
DHCP 요청 메시지로 응답
- 선택된 제공자에게 파리미터 설정으로 되돌아오는
4. DHCP ACK
- 서버는
DHCP ACK 메시지(DHCP ACK message)로 응답한다.DHCP ACK 메시지: DHCP 요청 메시지에 대해 요청된 파라미터를 확인
5. DHCP ACK 메시지를 받은 이후
- 클라이언트가 DHCP ACK 메시지를 받으면, 상호작용은 종료
- 클라이언트는 DHCP 할당 IP 주소를 임대 기간 동안 사용할 수 있음
- 클라이언트가 임대기간 만료 후에도 이 주소를 사용할 수도 있음
→ 이를 위해 DHCP는 클라이언트가 IP 주소 임대를 갱신할 수 있는 메커니즘 제공
이동성 측면에서 DHCP의 결점
- 노드가 새로운 서브넷에 연결하고자 할 때마다 새로운 IP 주소를 DHCP로부터 얻음
→ 이동 노드가 서브넷 사이를 이동할 때 원격 애플리케이션에 대한 TCP 연결 유지 불가능