08.근거리 통신망(유선 이더넷)

wireshark로 배우는 컴퓨터 네트워크

근거리 통신망: 유선 이더넷

• 근거리 통신망(LAN): 지역적으로 제한된 지역에서 독립적인 장치들이 서로 통신할 수 있게 하는 데이터 통신 시스템

  • 대부분의 LAN들은 광역 통신망(WAN)이나 인터넷에 연결되어 있음

  • LAN은 매체 공유 문제를 해결하기 위해 매체 접근 방법을 사용함

  • Ethernet은 CSMA/CD(반송파 탐지 다중 접속/충돌 검출) 방식을 사용

  • Ethernet을 제외한 다른 LAN들은 사장됨

  • 이 후, ATM LAN 시장이 등장

IEEE 표준 이더넷

• Ethernet 2는 IEEE에서 표준으로 제정하였음(IEEE 802 위원회)

• IEEE는 데이터 링크층을 LLC와 MAC라는 2개의 부계층으로 나눔

LLC(Logical link control)

• 흐름 제어, 오류 제어와 프레임 생성 일부분에 대한 역할을 처리

• 모든 IEEE LAN을 위해 하나의 데이터 링크 제어 프로토콜을 제공

MAC(Media access control)

• 각각의 LAN을 위한 접근 방법

• 이더넷 매체 접근 방식으로써는 CSMA/CD, 토큰 링이나 토큰 버스 LAN을 위해 토큰 패싱 방식을 정의

• 프레임 생성 기능 또한 일부분 담당

Ethernet 2 프레임 형식

• Ethernet 2는 데이터 링크층 프로토콜

이더넷2 프레임 형식

• 6개의 필드로 구성되어 있음

• 수신된 확인응답 메커니즘은 제공하지않음(확인응답은 상위 계층에서 구현되어야 함)

프리엠블(preamble)

• 0과 1이 반복, 8바이트

• 시스템에 들어오는 프레임을 수신하게 하고, 입력 타이밍을 맞추게 함

• 패턴은 단지 경고와 타이밍 펄스를 제공

• SFD(Start frame delimiter) 1바이트 / 10101011

• 프리엠블은 물리 계층에서 추가되므로 프레임 일부가 아님

목적지 주소(DA, Destination Address)

• 6바이트, 패킷을 수신하는 목적지 지국 또는 지국들의 MAC주소가 들어있음

발신지 주소(SA, Source Address)

• 6바이트, 송신자의 MAC주소가 들어있음

이더넷 유형(Ether type)

• 상위 계층 프로토콜을 나타내는 유형 필드

• 0x0800(IPv4), 0x0806(ARP), 0x86dd(IPv6)

데이터(data)

• 상위 계층 프로토콜로 부터 캡슐화된 데이터

• 최소 46바이트, 최대 1500바이트

• 46바이트 미만의 경우 0으로 패딩함

• 이더넷 2 프레임은 최소가 64바이트(헤더와 트레일러가 18바이트, 프리엠블 제외)

프레임 확인 순서(FCS, Frame Check Sequence)

• 4바이트, 오류 검출 정보를 포함

MAC 주소의 규칙 6바이트 중 앞 3바이트는 OUI(제조회사 식별번호) 뒤 3바이트는 제조 회사의 일련번호

덤프 분석

Ethernet II, Src: EFMNetwo_5c:e2:f4 (88:36:6c:5c:e2:f4), Dst: Apple_2a:33:31 (3c:06:30:2a:33:31)
    Destination: Apple_2a:33:31 (3c:06:30:2a:33:31)
        Address: Apple_2a:33:31 (3c:06:30:2a:33:31)
        .... ..0. .... .... .... .... = LG bit: Globally unique address (factory default)
        .... ...0 .... .... .... .... = IG bit: Individual address (unicast) 
    Source: EFMNetwo_5c:e2:f4 (88:36:6c:5c:e2:f4)
        Address: EFMNetwo_5c:e2:f4 (88:36:6c:5c:e2:f4)
        .... ..0. .... .... .... .... = LG bit: Globally unique address (factory default)
        .... ...0 .... .... .... .... = IG bit: Individual address (unicast)
    Type: IPv4 (0x0800)

DA와 SA

• 7번째 bit는 MAC 주소의 종류를 나타냄

  • 비트가 1일 경우, 네트워크 관리자가 다시 부여한 관리 MAC 주소임을 의미

  • 0일 경우 제조사가 출하할 때 부여한 유일한 주소임을 의미

• 8번째 bit는 unicast의 경우 0, multicast/broadcast의 경우 1을 의미함

• broadcast의 경우(arp로 확인할 수 있음) MAC 주소는 48bit가 모두 1인 주소를 사용(ff:ff:ff:ff:ff:ff)

Ethernet II, Src: Apple_2a:33:31 (3c:06:30:2a:33:31), Dst: Broadcast (ff:ff:ff:ff:ff:ff)
    Destination: Broadcast (ff:ff:ff:ff:ff:ff)
        Address: Broadcast (ff:ff:ff:ff:ff:ff)
        .... ..1. .... .... .... .... = LG bit: Locally administered address (this is NOT the factory default)
        .... ...1 .... .... .... .... = IG bit: Group address (multicast/broadcast)
    Source: Apple_2a:33:31 (3c:06:30:2a:33:31)
        Address: Apple_2a:33:31 (3c:06:30:2a:33:31)
        .... ..0. .... .... .... .... = LG bit: Globally unique address (factory default)
        .... ...0 .... .... .... .... = IG bit: Individual address (unicast)
    Type: ARP (0x0806)
Address Resolution Protocol (ARP Announcement)