[네트워크] LANs

IP 주소와 MAC 주소: 뭐가 다를까?

IP 주소

• 인터넷에서 컴퓨터를 구별하는 논리적인 주소 (예: 192.168.1.1)
• 집 주소처럼 어디 있는지 알려주는 정보
• 네트워크가 바뀌면 바뀜 (예: 집을 이사하면 주소 바꾸듯이)

 

MAC 주소

• 네트워크 카드(NIC)에 붙어 있는 물리적인 고유번호 (예: 1A-2F-BB-76-09-AD)
• 주민등록번호처럼 절대 안 바뀜
• 같은 네트워크 안에서 누가 누구인지 알아보는 데 사용

 

ARP란?

IP 주소는 있는데, MAC 주소를 모르면?

 

해결: ARP (주소 결정 프로토콜)

 

 

동작 순서

1. 컴퓨터 A가 B에게 데이터를 보내려 함 → B의 MAC 주소는 모름
2. A는 ARP 요청을 모든 컴퓨터에게 뿌림 (브로드캐스트)
3. B가 “나 여기 있어!” 하고 자기 MAC 주소로 ARP 응답을 A에게 보냄 (유니캐스트)
4. A는 응답받은 MAC 주소를 ARP 테이블에 저장 (20분 정도 유지)

 

-> 이렇게 해서 IP만 알고 있어도 MAC 주소를 알아낼 수 있음!

 

IP는 논리 주소, MAC은 물리 주소

구분	비유	이동 가능성
IP 주소	집 주소	네트워크 바뀌면 바뀜
MAC 주소	주민등록번호	고정 (이식 가능)

 

 

같은 네트워크인지 아닌지 어떻게 알까?

-> 서브넷 마스크로 판단

• 예: 마스크가 255.255.255.0이면
  • IP 111.111.111.111 → 네트워크: 111.111.111.0
  • IP 111.111.111.112 → 네트워크: 111.111.111.0 → 같은 네트워크
  • IP 222.222.222.222 → 네트워크: 222.222.222.0 → 다른 네트워크

 

-> 같은 네트워크면 바로 전송, 아니면 라우터(R)에게 보냄

 

Ethernet 이란?

• 유선 네트워크에서 가장 많이 사용되는 기술
• 데이터를 보내는 형식은 이더넷 프레임

 

이더넷 프레임 구조

구성 요소	역할
프리앰블	신호 시작, 시계 동기화
MAC 주소	보내는 쪽 / 받는 쪽 주소
타입	어떤 상위 프로토콜인지 (예: IP)
CRC	오류 검출용 체크값

 

 

특징

• 비연결성: 보내기만 함, 상대가 받았는지 확인 안 함
• 신뢰성 없음: 오류 생기면 다시 안 보냄 (TCP 같은 상위 계층이 알아서 함)

 

스위치(Switch)는 뭘까?

일반적으로:

• 하나의 허브처럼 생겼지만, 훨씬 똑똑함
• 들어온 프레임의 발신자 MAC 주소를 보고 어느 포트로 가야 할지 학습함 (자기 학습)

 

동작 원리

1. 프레임이 들어오면 발신자 주소를 기록
2. 목적지 주소를 테이블에서 찾음
3. 있으면 해당 포트로 전송, 없으면 모든 포트로 전송 (Flood)

 

예시

• 스위치는 처음엔 아무것도 모름
• 데이터를 주고받으면서 스스로 MAC 테이블을 채워감

 

VLAN (Virtual LAN)

왜 필요할까?

• 서로 다른 위치에 있어도 논리적으로 같은 그룹으로 묶고 싶을 때!
• 예: 같은 부서인데, 건물이 달라도 같은 네트워크처럼 연결하고 싶을 때

 

VLAN이 있으면?

• 스위치 하나로 여러 개의 가상 네트워크처럼 사용 가능
• VLAN 간 통신은 라우터를 통해서만 가능

 

트렁크 포트란?

• 여러 VLAN에 속한 데이터가 오갈 수 있도록 스위치 간 연결을 담당
• 802.1Q 태그를 붙여서 VLAN 정보 함께 전달함

 

라우터 vs 스위치

구분	라우터	스위치
계층	네트워크 계층 (3계층)	링크 계층 (2계층)
역할	IP 주소 기반으로 경로 결정	MAC 주소 기반으로 포트 결정
포워딩 방식	라우팅 알고리즘 사용	플러딩 + 자기 학습
주소 검사	IP 헤더	MAC 헤더