ARP Overview 및 Header

1. ARP(Address Resolution Protocol) Overview

1) ARP Overview

• 일반적으로 IP Address는 있는데 해당 IP에 대한 MAC Address를 모를 때 MAC Address를 알아내기 위해 사용되는 프로토콜
• ARP는 통신할 때 필요한 Address를 Resolution 해주는 Protocol
• OSI 7 Layer 기준으로 각 2, 3, 4 Layer에 해당하는 Address(식별자)가 존재
  • Layer 2 : MAC (Ethernet Protocol일 시)
  • Layer 3 : IPv4 (IPv4일 시)
  • Layer 4 : Port Number

 

2) ARP Table에 정보 할당 방식

• Static : 관리자가 직접 할당
• Dynamic : ARP 프로토콜을 이용

 

3) ARP 종류

• 현재 Inverse ARP 및 Reverse ARP는 거의 사용하지 않으므로 ARP 종류가 있단는 것만 학습
• 현재 Proxy ARP도 거의 사용하지 않지만 네트워크 장비에 IP 및 Subnet Mask를 잘못 입력하여 이상하게 통신되는 경우가 있는데 Proxy ARP를 잘 이해하면 장애 상황 문석 및 장애 해결을 하는데 용이

Type	Description
ARP	❍ IP Address 정보를 기반으로 MAC Address 정보 획득
Gratuitous ARP	❍ Target IP와 Sender IP를 동일하게 사용 ❍ Opcode는 일반 ARP Opcode를 그대로 사용
Proxy ARP	❍ 자신에게 요청된 ARP Request가 아니어도 자신의 MAC Address를 Sender MAC으로 구성하여 대신 Reply ❍ 라우터 또는 스위치가 본인에게 요청된 ARP Request가 아님에도 Target IP가 자신의 라우팅 테이블 항목 중, Next-Hop이 유효하면 ARP Request에 대하여 본인의 MAC Address를 Sender MAC으로 대신 응답 ❍ Proxy ARP 사용 시, 보안 이슈 및 비정상적인 통신이 발생할 수 있어 사용하지 않는 것을 권고
Inverse ARP	❍ Frame-Relay 환경에서 자동으로 DLCI를 IP로 변환
Reverse ARP	❍ MAC Address 정보를 기반으로 IP Address 정보 획득

 

4) ARP Learning

• 수신되는 ARP Request 또는 ARP Reply 패킷의 Sender MAC과 Sender IP 정보를 확인하고 ARP Table에 해당 정보가 없으면 기록하고 정보가 있으면 업데이트
• IP Address가 설정되지 않은 Bridge, Switch, Router에서는 ARP Learning이 불가

 

5) ARP Aging Time

• ARP Table에 정보가 학습된 이후, 주기적으로 통신이 이루어져도 ARP Aging Time이 Reset 되지 않으며 Aging Time 이후 ARP Table에 학습된 정보가 삭제
• Cisco 및 Nokia의 Default ARP Aging Time은 4hours으로 구성
  • 필요시, ARP Aging Time 변경 필요
• Juniper 및 Huawei의 Default Aging Time은 20min(1200s)으로 구성
• Vendor 별로 ARP Aging Time이 다르며 모델마다 상이할 수 있으니 확인 필요

 

 

2. ARP Header

1) ARP Header

Field	Description
Hardware Type	❍ Network Type을 의미  - 1 : Ethernet  - 15 : Frame Relay  - 16 : ATM  - 17 : HDLC  - 20 : Serial Line
Protocol Type	❍ 상위 프로토콜 종류를 의미  - Ex) 0x0800이면 상위 프로토콜은 IPv4를 의미
Hardware Address Length	❍ 물리적 주소 길이  - 즉, Ethernet은 6byte로 고정
Protocol Address Length	❍ 논리적 주소 길이  - 즉, IPv4는 4byte로 고정
Opcode	❍ ARP Packet의 종류를 의미  - 1 : ARP Request  - 2 : ARP Reply  - 3 : RARP Request  - 4 : RARP Reply  - 8 : InARP Request  - 9 : InARP Reply
Sender Hardware Address	❍ 송신 장비 물리적 주소  - Ethernet Protocol 사용 시, Ethernet Address를 의미
Sender Protocol Address	❍ 송신 장비 논리적 주소  - IP 사용 시, IP Address를 의미
Target Hardware Address	❍ 수신 장비 물리적 주소  - Ethernet Protocol 사용 시, Ethernet Address를 의미
Target Protocol Address	❍ 수신 장비 논리적 주소  - IP 사용 시, IP Address를 의미