[네트워크] ARP, RARP, RARP를 대체한 DHCP에 대해 알아보자(feat. DORA)

 

ARP는 네트워크상에서 IP 주소를 MAC 주소로 변환하는 프로토콜이고, RARP는 MAC 주소를 IP 주소로 변환하는 프로토콜이다. 하지만 요즘은 RARP보다 DHCP를 훨씬 더 많이 사용한다. RARP는 IP 주소만 알려주지만, DHCP는 IP 주소뿐 아니라 서브넷, 게이트웨이, DNS 등도 함께 자동으로 설정해 주기 때문이다.

 

1. ARP (Address Resolution Protocol)

• 내 컴퓨터가 어떤 IP 주소로 데이터를 보내고 싶다. (예: 192.168.0.1)
• 그런데 상대방의 MAC 주소를 모르기 때문에, 네트워크에 “이 IP 주소를 가진 사람, MAC 주소 뭐야?”라고 ARP 요청 브로드캐스트를 보낸다.
• 그 IP 주소를 가진 컴퓨터가 “내 MAC 주소는 이거야!”라고 응답한다.
• 내 컴퓨터는 그 응답을 받아서, MAC 주소를 알고 나서 이더넷 프레임을 만들어서 데이터를 보낸다. 
• 즉, 웹사이트 접속할 때, 먼저 게이트웨이의 MAC 주소를 알아야 하므로 ARP를 사용하는 것이다.

 

2. RARP (Reverse Address Resolution Protocol)

• 클라이언트가 MAC 주소만 알고 있고, IP 주소가 없을 때,
• 네트워크에 “내 MAC 주소는 이건데, 나한테 IP 주소 좀 줘!” 라고 RARP 요청을 보낸다.
• ARP 서버가 해당 MAC 주소에 할당된 IP 주소를 찾아서 응답합니다.
• ARP는 데이터 전송 전 MAC주소를 알아야 할 때 쓰는 반면, RARP는 장비가 자신의 IP주소를 모를 때 사용한다.

❗ 한계점:

• RARP는 RARP 서버가 있어야 하고, 응답도 MAC-IP 1:1 매핑만 가능해서 유연성이 떨어진다.
• 그래서 요즘은 거의 사용되지 않고, BOOTP → DHCP로 대체되었다.
  
  

3. DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)

DHCP란 단어 그대로 동적으로 호스트를 설정하는규약이다. 다시 말해, DHCP는 클라이언트가 네트워크에 처음 연결될 때, 자동으로 IP 주소를 요청할 때 사용되는 프로토콜이다. 네트워크 안에 컴퓨터에 자동으로 네임 서버 주소, IP주소, 게이트웨이 주소를 할당해주는 것이 DHCP가 하는 일이고, 해당 클라이언트에게 일정 기간 임대를 한다.

출처 : Inpa ❘ 블로그 https://inpa.tistory.com/

• 공유기(라우터)는 일반적으로 DHCP 서버 역할을 하며, 클라이언트의 요청에 응답하여 IP 주소를 할당한다.
• (라우터 자신이 IP를 받을 일이 있다면, 상위망(ISP 등)의 DHCP 서버에 클라이언트로 동작하기도 한다.)
• IP 주소뿐만 아니라, 서브넷 마스크, 게이트웨이, DNS 서버 주소 등까지 자동으로 설정해준다.
• PC의 수가 많거나 PC 자체 변동사항이 많은 경우 IP 설정이 자동으로 되기 때문에 효율적으로 사용 가능하고, IP를 자동으로 할당해주기 때문에 IP 충돌을 막을 수 있다.

① 공유기에 노트북을 LAN으로 연결하면 자동으로 DHCP Client의 MAC 주소(8c:85...)가 DHCP Server에게 IP 주소를 요청한다. 

② DHCP Server는 DHCP Client에게 사용 가능한 IP를 자동으로 할당한다.

③ 단, DHCP를 통해 할당 받은 IP 주소는 영구적인 것이 아니므로 할당 받은 IP 주소를 사용하다가 임대 시간이 지나면 기간을 연장하거나 IP 주소를 반납한다.

 

 

DHCP는 누가 요청하고, 누가 응답할까? (DORA 과정)

노트북이랑, 스마트폰 PC 등이 DHCP 클라이언트가 되고, 공유기(라우터)가 DHCP 서버가 된다.

노트북을 공유기(LAN 포트)에 연결하면,

1. Client(노트북)이 → "나한테 IP 주소 좀 주세요!" (DHCP Discover)
2. Server(공유기)가 그 요청을 받아 → "이 IP 써요~" (DHCP Offer)
3. Client(노트북)이 그 IP를 사용하기로 하고 "이 IP주소로 할게요" 응답→ (DHCP Request)
4. Server(공유기)가 "확인, 이제 그 IP는 네 거야!"라고 최종 승인 → (DHCP Acknowledge)