[Lecture] DHCP

IPv4의 기본적인 문제점

• address space 부족
• security

 

대안

1. IPv6사용 - 96년도에 디자인했고, 앞으로 나오는 요구사항을 맞출 수 있다는 보장이 없음 (부정적 의견)
2. 새로운 프로토콜 - 동적으로 변화가 가능한(요구사항 반영 가능한) 유연한 IP를 만들자는 아이디어가 있다

 

IPv4 를 사용하면서 얻은 가장 큰 교훈

• 미래를 예측할 수 없다
• 아키텍쳐(생태계)가 하나 들어오면 바꾸기가 어렵다

 

IPv6로 바꾸기 어려운 이유

전세계 존재하는 모든 라우터가 IPv6으로 바뀌어야하는데, 각 라우터의 소유자가 다 다르다(KT,SKT등 통신 사업자)

생태계적인 문제로 타협이 어렵다

 

---

라우터는 포워딩만 해야한다.. 근데 여러가지가 곁들여진 ..

 

DNS가 라우터로 가져오고, naver computer IP로 향하는 패킷이 라우터로 나간다

DNS 서버에 DNS Query를 보내고, 해당 도메인의 IP 주소를 얻은 후에 그 IP 주소를 사용하여 목적지 서버와의 통신이 라우터를 거쳐 나가게 된다

 

DHCP란?

IP	192.168.1.47
Subnet Mask	255.255.255.0
Router	192.168.1.1
DNS	192.168.1.1

 

IP정보 : 192.168.1은 subnet ID주소 (고정 IP X, 유동 IP O)

Router정보 : 바로 앞에 있는 라우터 주소 ( 192.168.1.1 : 같은 네트워크에 첫번째 있는 것)

DNS : local name server의 IP주소

 

 

DHCP는 Host Configuration정보들을 동적으로 제공해주는 것이다

ㄴDynamic Host Configuration Protocol

 

goal : allow host to dynamically obtain its IP address from network server when it joins network

• can renew its lease on address in use
• allows reuse of addresses (only hold address while connected/"on")
• support for mobile users who want to join network(more shortly)

 

IP의 바뀌는 주소는 유일하지 않다. 라우터를 통해서 나갔는데, 또 NAT에 묶여있을 수 있다.

(내부에선 IP주소가 다르지만 나갈땐 다 같다)

* GWR : gatewayrouter (첫번째 host)

 

e.g. 10000명이 네트워크를 사용한다고 할 때, 고정 IP를 10000개 산다면 비용적인 측면에서 손해이다

따라서, 약 1000개의 IP주소만 사서 빌려주고 다시 회수한다 (DHCP이용)

 

DHCP client-server scenario

어떤 식으로 DHCP server한테 정보를 얻어낼까?

 

(1) DHCP discover

어떤 네트워크 망에서 노트북을 키면, DHCP서버한테 DHCP discover 메세지를 보낸다

src : 0.0.0.0 = "난 아직 무명이야" ; 68 = 68번이야

dest : 255.255.255.255 = "subnet에 있는 모든 맴버들아 ! 내 메세지를 받아" ; 67 = 67번이야

ㄴ모두 1이면 broad cast이다

 

(2) DHCP offer

다른 서버는 67번이 안열려있기 때문에 스택에서 Link로 올라오다가 drop된다. 67번을 열고 기다리고 있는 DHCP server만 의미있게 받고 offer한다

dest : 68번이 아직 IP주소가 없기 때문에 모든 멤버에게 보낸다. 68번이 열려있고, transaction ID가 같은 멤버를 찾는다

yiaddrr: 223.1.2.4 = "지금부터 넌 223.1.2.4를 1시간동안 쓸 수 있다"

 

(3) DHCP request

src : IP주소가 확정되지 않았으므로 여전히 무명이다

yiaddrr : 223.1.2.4 = "네가 보내준 이 주소를 쓰고 싶다"

transaction ID : request의미

etc : 라우터, DNS 정보도 다 들어가 있었다는 걸 유념

 

DHCP request도 broadcast를 했다. 주소를 쓰지 않는 이유는 내부에 DHCP server 여러개가 있을 수 있기 때문이다

(선택을 받았는지 확인한다)

Q. 어떤 기준으로 선택할까?

A. 일반적으로

1. 먼저 응답한 DHCP 서버 선택 (First Come, First Serve)
2. 가장 낮은 IP 주소 제공: DHCP 서버들은 자신들이 할당할 수 있는 IP 주소 범위를 알고 있다. 클라이언트는 DHCP Discover 메시지를 보내면서 동시에 자신에게 할당된 IP 주소를 요청한다. 여러 DHCP 서버가 응답할 경우, 클라이언트는 가장 낮은 IP 주소를 가진 DHCP Offer를 선택한다.

 

각 layer별로 주소가 있다. 어떤 주소간의 모두 1이면 broadcast를 의미한다

 

IP datagram format

 

네트워크 links는 MTU(max.transfer size)를 갖는다 //최대 전송가능한 크기; link타입마다 다르다

fragflag : 뒤로 fragment됐는지 알려준다 (뒤에 남은 쪼개진 조각이 있을때만 1)

offset : 쪼개진 packet이 전체 packet에서 시작하는 포인트 나누기8(/8) 한 값이다 (header 값 줄이기 위한 노력)

데이터 길이가 크면, 나눠서 보낸다 (서로 다른 패킷으로 전송 => 재조립한다 => 원래 기존 패킷으로 저장)

패킷 전송 중 하나가 없어지면, TCP재전송이 발생한다