3-1. 수신자 범위에 따른 네트워크 분류

수신자의 범위에 따른 분류

• 종류 : 목적지 주소를 기준으로 구분
  • Unicast
  • Anycast
  • Broadcast
  • Multicast
• 기타
  • Link Local Multicast
  • BUM Traffic

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1. Unicast

• 출발지와 목적지가 1:1로 통신
• 출발지와 목적지가 명확히 하나로 정해져 있는 대부분의 통신은 Unicast

 

2. Anycast

• 1:1 통신
• 동일 그룹 내 다수의 호스트 중 가장 가까운 호스트에서 응답
• IPv4에서는 일부 기능 구현, IPv6에서는 모두 구현 가능
• Anycast 주소가 같은 호스트들 중 가장 효율적으로 서비스 할 수 있는 호스트와 통신하는 방식.
  • 가장 가까운 DNS 서버를 찾을 때 사용
  • 가장 가까운 gateway를 찾는 anycast gateway 기능에 사용

 

결론

• Unicast와 Anycast
  • 공통점 : 최종 통신이 1 : 1
  • 차이점 : 통신할 수 있는 후보군
    • Unicast : 출발지와 목적지가 모두 한 대 씩
    • Anycast : 같은 Anycast Address를 가진 모든 서버 → 여러 대

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3. Broadcast

• 1: 전체 통신
• 동일 네트워크에 속한 모든 호스트가 목적지
• 로컬 네트워크에서 모든 호스트에 패킷을 전달해야 할 때 사용
• Unicast로 통신하기 전에 상대방의 정확한 위치를 알기 위해 사용
  → ARP 프로토콜 : https://cean0530.tistory.com/50

3-2. MAC Address와 ARP 프로토콜

 

 

4. Multicast

• 1: 그룹(멀티캐스트 구독 호스트) 통신
• 하나의 출발지에서 다수의 특정 목적지로 데이터를 전송
• 멀티캐스트 그룹 Address를 이용해 해당 그룹에 속한 다수의 호스트로 패킷을 전송하기 위한 방식.
  • IPTV와 같은 실시간 방송을 볼 때 이 통신 방식을 이용
  • 사내 방송이나 증권 시세 전송 같이 단방향으로 다수에게 동시에 같은 내용을 전달할 때 사용
  • 화상 회의에도 이용

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5. 링크 로컬 멀티캐스트

• 링크 로컬 안에 있는 특정 그룹의 장치들에게만 데이터를 전송하는 방식
  • 링크 로컬 : 라우터를 넘어가지 않는 동일한 로컬 네트워크 범위
• 특징
  • 범위 제한 : 같은 스위치나 허브에 연결된 장치들끼리만 통신이 가능
  • 네트워크 상의 장치들을 찾거나(Neighbor Discovery) 자동으로 설정을 주고 받을 때 주로 사용
  • Broadcast와 달리 해당 데이터를 받기로 설정된 그룹 멤버들에게만 전달되어 불필요한 트래픽을 줄임
• 사용 사례
  • IPv6에서는 Broadcast 존재X. 링크 로컬 멀티캐스트로 대체되어 사용됨.
  • SLAAC (StateLess Address AutoConfiguration) 🌟
    • DHCP 서버에서 IP 주소를 부여받는 IPv4와 달리 IPv6에서는 SLAAC으로 단말기 스스로 IP 생성
    • 라우터에게 로컬 네트워크 주소를 받고, 호스트 부분은 단말기가 무작위로 생성
    • 주의할 점) 단말기 A가 생성한 IP 주소가 네트워크 내의 다른 단말기와 겹치면 어떡하지?
    • → DAD(Duplicate Address Detection)로 자신의 존재를 알리고 중복 주소 확인
    • Router에 자신의 존재를 알리거나 DAD를 할 때 링크 로컬 멀티캐스트 사용
    • 주로 IoT 장치에 이용
  • 인근 장치 탐색(Neighbor Discovery)
    • IPv4의 ARP 대신 상대방의 MAC Address를 알아내기 위해서 멀티캐스트 메시지를 보낼 때 사용.

 

6. BUM Traffic

• BUM : B(Broadcast), U(Unknown Unicast), M(Multicast)
• B, U, M은 서로 다른 종류의 트래픽이지만 네트워크에서의 동작은 유사
• Unknown Unicast
  • 네트워크에서의 동작 : Broadcast와 유사
  • 차이점
    • ARP 브로드캐스트 : 목적지 주소(MAC Address)를 모르는 상태. 이걸 알아내기 위해 Broadcast
    • Unknown Unicast : 목적지 주소(MAC Address)를 아는데, 스위치에서 그게 어떤 포트에 연결되어있는지 기록되어 있지 않은 상황에서 사용
• 네트워크 자원을 쓸데없이 사용하므로 네트워크 상에서 불필요한 BUM 트래픽이 많아지면 네트워크 성능이 저하될 수 있음
• 이더넷 환경에서는 ARP Broadcast를 먼저 보내고 이후에 통신을 시작하므로 BUM 트래픽이 많이 발생하지 않음.