Network - Ipv4 패킷 구조

Network - Ipv4패킷 구조

  IPv4 패킷 구조

  ↑ IPv4( IP version 4 ) 패킷 

   # 현재 쓰이는 대부분의 패킷

  Ethernet Header

   -  이더넷 프로토콜 ( 물리적 통신방법 ) 을 지원하는 방식을 이더넷 헤더라고 한다.

   -  사이즈 : 14byte 

      

구성	크기	특징
도착지 하드웨어 주소 ( Destination MAC Address )	6bytes	＊
출발지 하드웨어 주소 ( Source MAC Address )	6bytes	*
Ethernet Type	2bytes	- 대표적인 타입 : IP, arp, ...  - 길이 : 3~1500bytes

  IP header

   -  IP 패킷의 앞부분에서 주소등 각종 제어 정보를 담고 있다.

   -  사이즈 : 최소 20bytes ~ 60bytes

  ↑IP header 구성

구성	크기	특징
Version	4bits	현재 IPv4를 사용
Header Length( IHL )	4bits	헤더의 길이
Type of Service	8bits	- 요구되는 서비스 품질   - 서비스 형태에 따라서 서비스 질에 차이를 줌 ( 현재는 사용되지 않는다. )
Total Packet Length	16bits	- IP header + tcp( udp ) + data  - IP packet의 전체 크기
Fragment Identifier	16bits	- 각 조각이 동일한 데이터 그램에 속하면 같은 일련번호를 취한다.
Fragmentation Flag	16bits	- 분열의 특성을 나타내는 플래그
Fragmentation Offset		- 조각나기 전 원래의 데이터 그램 8bytes 단위의 위치
TTL( Time To Live )	8bits	- IP 패킷 수명
Protocol	8bits	- Protocol의 type  - ICMP( 1 ) , TCP( 6 ) , UDP ( 17 )
Header Checksum	16bits	- 헤더에 대한 오류 검출
Source IP Address	32bits	- 출발지 IP 주소
Destination IP Address	32bits	- 도착지 IP 주소
IP 헤더 옵션	가변	- 기능추가를 위해서 사용 ( 보안기능등)
Padding	가변	- 특별한 용도x, 32bit 크기를 맞추기 위해 사용

 Fragment 3개의 필드는 IP 단편화( 조각화, 분열 )과 재배열과 관련된 필드이다.

  TCP/UDP header

   -  UDP 헤더는 8bytes, TCP 헤더는 20Bytes이다.

  # TCP header

  ↑ IP Datagram

  ↑TCP header 구성

구성	크기	특징
Source Port / Destination Port	각 16bit	- IP주소 + 포트 번호 =  소켓 주소
Sequence Number	32bit	- 바이트 단위로 구분되어 순서화되는 번호 ( 이를통해 TCP에서는 신뢰성 및 흐름제어 )  - 순서 가능범위 : 32bits 이므로 최대 4기가 바이트 크기의 송신 데이터를 순서화 가능  - 순서번호의 의미 : TCP 세그먼트의 첫번째 바이트에 부여되는 번호  - 초기 순서번호 ( ISN, Initial Sequence Number ) : 초기 TCP 연결설정을 위함     # 난수 발생기로 초기순서번호( ISN )를 생성, 이를 순서번호 필드에 넣어서 전송     # TCP는 양방향이므로 각 방향 마다 다른 ISN번호가 사용된다.
Acknowledgement	32bits	- 확인응답번호/ 승인번호 : 수신하기를 기대하는 다음 바이트 번호      =  ( 마지막 수신성공 순서번호 +1 )
헤더 길이 필드	4bits	- TCP 헤더 길이를 바이트( 32bits ) 단위로 표시
예약된 영역	6bits	- 사전에 예약된 영역
6개의 Flag bits	6bit	- TCP 세그먼트 전달과 관련되어 TCP 회선 및 데이터 관리, 제어 기능을 하는 플래그  - 순서대로 긴급 데이터, 응답, 밀어넣기, 다시연결, 연결 요청, 연결 종료 요청                 → (URG, ACK, PSH,  RST, SYN,  FIN)
윈도우 크기	16bits	- 흐름제어를 위해 사용되는 필드  - TCP 연결은 양방향이므로, 매 TCP 세그먼트를 보낼때 마다 이 필드에 자신의 수신    버퍼 용량값을 채워 보내게됨
Checksum	16bits	- 검사 필드
Urgent pointer	16bits	- TCP 세그먼트에 포함된 긴급 데이터의 마지막 바이트에 대한 일련번호
옵션	가변	- 최대 40바이트 까지 옵션 데이터 포함 가능

  # UDP header

   -  UDP 헤더는 TCP처럼 16bits의 포트번호를 사용하지만, 헤더는 고정크키 8bytes만 사용한다.

      # 헤더 처리에 많은 시간과 노력을 요하지 않는다.

구성	크기	특징
수신 포트 번호		*
패킷 전체 길이	최소 8bits( 헤더 만 포함 될 떄 )	*
checksum	가변	선택항목, 체크섬 값이 0이면 수신측은 체크섬 계산을 하지 않는다.