1. Introduction to Broadcast Address
1) Introduction to Local(Limited) Broadcast Address
- D-IP를 255.255.255.255인 한 개의 주소로 정의되어 사용
- 장비는 Local Broadcast 패킷을 수신하면 수신된 포트를 제외한 동일 Broadcast Domain에 속한 모든 포트로 송신
2) Introduction to Direct Broadcast Address
- Subnet을 통해 생성된 Broadcast Address를 Direct Broadcast Address라고 명칭
- 라우터는 수신된 패킷의 D-IP가 본인이 아닌 경우, 라우팅 테이블 Entry의 Net-ID만 보고 라우팅
- R2는 수신된 패킷의 D-IP가 Direct Broadcast인 경우, OIF에 Direct Broadcast가 설정되어 있으면 전송, 아니면 폐기
3) Direct Broadcast Address 동작 과정
- PC1에서 'ping 192.168.3.255'를 입력했을 때를 가정하여 설명
- PC1은 '192.3.1.255'가 Broadcast Address인지 판단 불가
- PC1은 D-IP가 Broadcast Address인지 판단이 불가하므로 D-MAC은 Broadcast가 아닌 R1 e0/1로 구성
- R1 라우팅 테이블의 192.3.1.0/24 Entry는 Local로 학습한 것이 아니므로 D-IP인 192.3.1.255가 Broadcast Address인지 판단 불가
- R1은 수신된 패킷을 라우팅 테이블에서 Longest Match Rule에 해당하는 Next-Hop으로 전송
- R1은 D-IP가 Broadcast Address인지 판단이 불가하므로 D-MAC은 Broadcast가 아닌 R2 e0/1로 구성
- R2 라우팅 테이블의 192.3.1.0/24 Entry는 Local로 학습했으므로 D-IP인 192.3.1.255가 Broadcast Address인지 판단 가능
- R2는 수신된 패킷을 라우팅 테이블에서 Longest Match Rule에 해당하는 Next-Hop으로 전송
- R2는 D-IP가 Broadcast Address인지 판단이 가능하므로 D-MAC은 Unicast가 아닌 Broadcast로 구성
- FDB에 MAC Address가 있는지에 따라 Known / Unknown Unicast가 구분되는 것처럼 Routing Table, ARP Table에 해당 IP Address를 처리할 수 있는 정보가 없으면 Unknown Unicast이고 정보가 있으면 Known Unicast로 구분
2. Network Devices Receives Broadcast
1) Hub Receives Broadcast
- Unicast, Multicast, Broadcast 등 어떤 프레임이 수신되어도 Flooding
2) Bridge Receives Broadcast
- S-MAC Learning 하고 D-MAC이 Broadcast임을 확인하고 패킷을 Flooding
- D-MAC이 Broadcast이고 EtherType이 ARP임을 확인하고 Target-IP가 본인이 아니면 Drop
- 만약 Target-IP가 본인이면 Sender MAC과 Sender IP 정보로 ARP Learning 하고 Opcode를 보고 ARP Request임을 알게 되고 ARP Request에 대응하는 ARP Reply 패킷을 생성하여 전송
- Bridge는 모든 포트가 1개의 VLAN에 포함
3) Switch Receives Broadcast
- S-MAC Learning 하고 D-MAC이 Broadcast임을 확인하고 패킷을 동일 VLAN에 속한 모든 포트로 Flooding
- 즉, 동일 VLAN에 속하지 않은 포트로는 Broadcast 패킷을 미전달
- Broadcast를 전달도 하지만 자신도 해당 패킷을 처리해야 하는지 확인이 필요
- D-MAC이 Broadcast이고 EtherType이 ARP임을 확인하고 Target-IP가 본인이 아니면 Drop
- 만약 Target-IP가 본인이면 Sender MAC과 Sender IP 정보로 ARP Learning 하고 Opcode를 보고 ARP Request임을 알게 되고 ARP Request에 대응하는 ARP Reply 패킷을 생성하여 전송
4) Host Receives Broadcast
- S-MAC Learning 하고 D-MAC이 Broadcast임을 확인하고 다른 포트로 전달하지 않고 해당 패킷을 처리
- D-MAC이 Broadcast이고 EtherType이 ARP임을 확인하고 Target-IP가 본인이 아니면 Drop
- 만약 Target-IP가 본인이면 Sender MAC과 Sender IP 정보로 ARP Learning 하고 Opcode를 보고 ARP Request임을 알게 되고 ARP Request에 대응하는 ARP Reply 패킷을 생성하여 전송
5) Router Receives Broadcast
- Routed Interface로 구성된 경우에 D-MAC이 Broadcast임을 확인하고 다른 포트로 전달하지 않고 해당 패킷을 처리
- S-MAC Learning 하고 D-MAC이 Broadcast임을 확인하고 패킷을 동일 VLAN에 속한 모든 포트로 Flooding
- 즉, 동일 VLAN에 속하지 않은 포트로는 Broadcast 패킷을 미전달
- 즉, 동일 VLAN에 속하지 않은 포트로는 Broadcast 패킷을 미전달
- Broadcast를 전달도 하지만 자신도 해당 패킷을 처리해야 하는지 확인이 필요
- D-MAC이 Broadcast이고 EtherType이 ARP임을 확인하고 Target-IP가 본인이 아니면 Drop
- 만약 Target-IP가 본인이면 Sender MAC과 Sender IP 정보로 ARP Learning 하고 Opcode를 보고 ARP Request임을 알게 되고 ARP Request에 대응하는 ARP Reply 패킷을 생성하여 전송
- 본 글은 Broadcast 동작 방식에 대한 설명이며 아래 링크로 연결된 유튜브 내용을 참고하여 작성
- 해당 유튜버에게 블로그 업로드를 허가받았으며 원본 내용을 보고 싶으신 분들은 아래 영상을 참고
- URL : https://www.youtube.com/watch?v=AgH36Zsfo2Y
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