ARP

ARP란 무엇입니까?

ARP는 Address Resolution Protocol의 약자입니다. 이는 IP 주소를 해당 MAC 주소로 변환하는 네트워크 메커니즘입니다. 따라서 IP 주소와 MAC 주소의 매핑 정보를 저장하려면 호스트 또는 Layer 3 네트워크에서 ARP 테이블을 유지해야 합니다. ARP 테이블은 일반적으로 정적 및 동적으로 분류됩니다.

ARP는 필수인가요?

예. LAN에서 호스트 또는 Layer 3 네트워크 장치 간 통신을 활성화하려면, 송신자는 IP 패킷을 전송하기 위해 대상 IP 주소를 알아야 합니다. 그러나 이러한 패킷이 물리적 네트워크를 통해 전송되기 전에 MAC 주소로 캡슐화되어야 합니다. 따라서 호스트 또는 Layer 3 네트워크 장치는 IP 주소와 MAC 주소 간의 매핑을 저장하기 위해 ARP 테이블을 유지해야 합니다.

ARP의 다양한 유형

동적 ARP

동적 ARP 항목은 ARP 패킷이 송수신될 때 자동으로 생성되거나 유지됩니다. 정적 ARP 항목은 이러한 테이블에서 에이징되거나, 업데이트되거나, 덮어쓸 수 있습니다.

Dynamic ARP는 전송 지연에 민감한 서비스 및 복잡한 네트워크에 더 적합합니다.

정적 ARP

정적 ARP를 사용하면 네트워크 관리자가 IP 주소와 MAC 주소 간의 고정 연결을 수동으로 설정할 수 있습니다. 정적 ARP 항목은 에이징되거나 동적 ARP 항목에 의해 덮어써지지 않아 시스템을 안전하게 유지합니다.

일반적으로 네트워크 장치는 ARP를 사용하여 ARP 항목을 동적으로 학습하고 갱신합니다. 그러나 네트워크에서 ARP 공격이 발생하면 동적 ARP 항목이 잘못 갱신되거나 만료 처리되어 인가된 사용자 간의 통신에 이상이 발생할 수 있습니다.

정적 ARP 항목은 에이징되지 않으며 동적 ARP 항목에 의해 덮어써지지도 않으므로 안전한 통신을 보장합니다. 장치에 정적 ARP 항목이 구성되어 있으면 장치는 지정된 MAC 주소만 사용하여 피어 장치와 통신할 수 있습니다. 이를 통해 네트워크 공격자가 ARP 패킷을 사용하여 IP 주소와 MAC 주소의 매핑을 수정하는 것을 방지하여 장치 간 안전한 통신을 보장합니다. 정적 ARP 항목은 일반적으로 게이트웨이 장치에 구성됩니다.

Static ARP 항목은 짧은 항목과 긴 항목으로 분류됩니다:

짧은 정적 ARP 항목:

네트워크 관리자는 VLAN 및 송신 인터페이스를 지정하지 않고 IP 주소와 MAC 주소 간의 매핑을 수동으로 식별합니다. 송신 인터페이스가 Layer 2 Ethernet 인터페이스인 경우, 짧은 정적 ARP 항목은 패킷 전달에 직접 사용할 수 없습니다. 장치는 먼저 ARP 요청 패킷을 발행해야 합니다. 수신된 ARP 응답 패킷의 소스 IP 주소와 MAC 주소가 정적 ARP 항목과 일치한다고 가정합니다. 이 경우 장치는 이후 패킷 전달을 위해 수신된 ARP 응답 패킷의 VLAN 및 인터페이스 정보를 정적 ARP 항목에 추가합니다.

긴 정적 ARP 항목:

네트워크 관리자는 IP 주소와 MAC 주소 매핑을 수동으로 설정하고 패킷이 전송될 VLAN 및 출력 인터페이스를 지정합니다. 긴 정적 ARP 항목은 패킷 전달에 직접 사용할 수 있으므로 권장됩니다.

Gratuitous ARP

Gratuitous ARP를 사용하면 네트워크 장치가 자신의 IP 주소를 대상 IP 주소로 하는 ARP 요청 패킷을 보낼 수 있습니다.

Gratuitous ARP의 주요 기능:

1. IP 주소 충돌 감지: 장치가 Gratuitous ARP 요청에 대한 ARP 응답을 수신하면, 다른 네트워크 장치가 동일한 IP 주소를 사용하고 있음을 나타냅니다. 그런 다음 해당 장치는 충돌이 해결될 때까지 주기적으로 Gratuitous ARP 요청을 보냅니다.

2. 새 MAC 주소 알림: 네트워크 어댑터가 교체되는 경우처럼 장치의 MAC 주소가 변경되면, 해당 장치는 네트워크의 다른 장치에 새 MAC 주소를 알리기 위해 Gratuitous ARP 요청을 보냅니다. 이를 통해 ARP 테이블이 올바른 정보로 업데이트됩니다.

3. VRRP 그룹에 마스터/백업 스위치 알림 VRRP (Virtual Router Redundancy Protocol) 그룹에서: 마스터 장치와 백업 장치 간 전환이 발생하면, 새 마스터 장치는 Gratuitous ARP 패킷을 전송하여 그룹 내 다른 장치에 전환이 발생했음을 알립니다.

Proxy ARP

Proxy ARP는 특정 네트워크의 장치가 해당 네트워크에 없는 네트워크 주소의 ARP 요청에 응답할 수 있도록 하는 기술입니다.

프록시 ARP의 주요 기능:

-게이트웨이 배포: 일반적으로 네트워크 게이트웨이에 배포되며 네트워크 호스트의 구성을 변경할 필요가 없습니다.

-토폴로지 숨김: Proxy ARP는 물리적 네트워크 토폴로지를 숨겨 서로 다른 물리적 네트워크에 있는 장치들이 동일한 네트워크에 있는 것처럼 통신할 수 있게 합니다.

-선택적 ARP 테이블 수정: 이는 호스트의 ARP 테이블만 수정하고 게이트웨이의 ARP 및 라우팅 테이블은 변경하지 않습니다.

라우팅된 Proxy ARP

라우팅 프록시 ARP를 사용하면 장치가 동일한 논리 네트워크 세그먼트에 있지만 서로 다른 물리적 네트워크에 있는 경우에도 통신할 수 있습니다.

호스트는 기본 게이트웨이 주소 없이는 다른 네트워크 장치로 데이터를 전달할 수 없습니다. 라우팅 프록시 ARP는 이 문제를 해결합니다.

예를 들어, Host_1과 Host_2는 동일한 논리 네트워크 세그먼트에 있지만 서로 다른 VLAN(VLANIF 10 및 VLANIF 20)을 통해 연결되어 있습니다. Host_1은 Host_2의 MAC 주소를 찾기 위해 ARP 요청을 보내지만, 서로 다른 물리적 네트워크에 있기 때문에 Host_2는 해당 요청을 수신하지 못합니다. Routing Proxy ARP가 활성화되면 스위치는 Host_1의 ARP 요청에 자신의 MAC 주소로 응답합니다. 그런 다음 Host_1은 데이터를 스위치로 보내고, 스위치는 이를 프록시로 Host_2에 전달합니다.

Intra-VLAN Proxy ARP

두 사용자가 동일한 VLAN 내에 있지만 포트 격리가 구성된 경우, 관련 VLAN 인터페이스에서 intra-VLAN proxy ARP를 활성화하면 Layer 3 통신이 가능합니다.

예를 들어, 스위치에 연결되어 VLAN 10에 할당된 Host_1과 Host_2를 고려해 보십시오. 포트 격리로 인해 이들은 Layer 2에서 통신할 수 없습니다. 그러나 intra-VLAN proxy ARP가 활성화되면 스위치가 Layer 3에서 통신을 지원할 수 있습니다. 스위치가 목적지 주소가 자신의 주소와 일치하지 않는 ARP 요청 패킷을 수신하면 해당 인터페이스에 대응하는 ARP 항목을 검색합니다. Host_2에 대한 항목을 찾으면 스위치는 Host_1에게 자신의 MAC 주소로 응답하고 패킷을 Host_2로 전달하여 사실상 프록시 역할을 합니다.

Inter-VLAN 프록시 ARP

두 호스트가 동일한 네트워크 세그먼트에 있지만 서로 다른 VLAN에 있는 경우, 관련 VLAN 인터페이스(예: VLANIF 인터페이스 또는 서브 인터페이스)에서 인터-VLAN 프록시 ARP를 활성화하면 레이어 3 통신이 가능합니다.

예를 들어, Host_1과 Host_2는 동일한 네트워크 세그먼트에 있을 수 있지만 각각 VLAN 10과 VLAN 20에 속할 수 있습니다. 서로 다른 VLAN에 있기 때문에 Layer 2에서 통신할 수 없습니다. 스위치에서 VLAN 간 프록시 ARP를 활성화하면 호스트는 Layer 3에서 통신할 수 있습니다. 스위치가 자체 주소와 일치하지 않는 대상 주소가 포함된 ARP 요청을 수신하면 Host_2에 대한 ARP 엔트리(동적으로 학습되었거나 정적으로 구성된 것)를 조회합니다. 일치하는 항목을 찾으면 스위치는 자신의 MAC 주소를 Host_1에 보내고 패킷을 Host_2로 전달하여 프록시로 작동합니다.