MAC 주소와 IP 주소

MAC 주소와 IP 주소

MAC 주소와 IP 주소는 네트워크 상에서 장치를 식별하기 위한 두 가지 주요 주소 체계입니다. 둘 다 장치 간 통신에서 중요한 역할을 하지만, 역할, 계층, 범위, 구성 방식 등에서 차이가 있습니다.

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1. MAC 주소 (Media Access Control Address)

정의

MAC 주소는 네트워크 장치(예: 네트워크 인터페이스 카드, NIC)에 고유하게 할당된 하드웨어 식별자로, 데이터 링크 계층(OSI 모델 2계층)에서 사용됩니다.

특징

• 고유성:
  • 제조사에서 각 장치에 고유하게 부여.
  • 세계적으로 중복되지 않도록 관리(IEEE에서 관리).
• 하드웨어 기반:
  • 네트워크 카드(NIC)에 내장된 물리적 주소.
• 48비트 주소:
  • 보통 16진수 6쌍(12자리)로 표현됨(예: 00:1A:2B:3C:4D:5E).
  • 첫 24비트는 제조사 식별자(OUI, Organizationally Unique Identifier), 나머지 24비트는 고유 장치 식별자.
• 로컬 네트워크에서 사용:
  • 동일 네트워크(LAN) 내에서 장치를 식별하고, 데이터 프레임의 전송에 사용.

장점

• 장치 고유 식별 가능.
• 네트워크 내에서 빠른 데이터 전송에 최적화.

단점

• 네트워크 경계를 넘어서는 통신에서는 사용할 수 없음(로컬 네트워크 한정).

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2. IP 주소 (Internet Protocol Address)

정의

IP 주소는 네트워크 상의 장치를 식별하기 위한 소프트웨어 주소로, 네트워크 계층(OSI 모델 3계층)에서 사용됩니다. 장치가 인터넷이나 다른 네트워크에 연결될 때 사용됩니다.

특징

• 소프트웨어 기반:
  • 네트워크 상에서 동적으로 할당되거나 수동으로 설정 가능.
• 주소 구조:
  • IPv4: 32비트 주소, 4개의 10진수(예: 192.168.1.1).
  • IPv6: 128비트 주소, 8개의 16진수 그룹(예: 2001:db8::1).
• 네트워크 경계 초월:
  • 인터넷과 같은 광범위한 네트워크에서도 사용 가능.
• 동적 할당 가능:
  • DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)로 자동 설정 가능.
• 위치 정보 제공:
  • 장치의 물리적 또는 논리적 위치를 나타냄.

장점

• 인터넷 전역에서 데이터 전송 가능.
• 유동 IP를 통해 장치를 유연하게 연결 가능.

단점

• 네트워크를 변경하면 IP 주소가 변경될 수 있음.
• 더 높은 계층에서 복잡한 처리가 필요.

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3. MAC 주소와 IP 주소의 비교

특성	MAC 주소	IP 주소
정의	장치의 고유 하드웨어 주소	네트워크 상에서 장치를 식별하기 위한 소프트웨어 주소
계층	데이터 링크 계층 (2계층)	네트워크 계층 (3계층)
범위	로컬 네트워크 (LAN) 내에서만 사용	인터넷 또는 WAN에서도 사용 가능
고유성	고유 (제조사에서 부여)	네트워크에 따라 동적으로 할당 가능
주소 형식	48비트, 16진수(예: 00:1A:2B:3C:4D:5E)	IPv4(32비트, 192.168.1.1), IPv6(128비트, 2001:db8::1)
역할	물리적 장치 식별	장치의 네트워크 위치 식별
변경 가능 여부	변경 불가능(일반적으로 고정)	변경 가능 (DHCP 또는 수동 설정)
관리 주체	제조사 (IEEE)	네트워크 관리자 (ISP, DHCP 서버 등)
사용 목적	로컬 데이터 전송 (프레임 전송)	네트워크 간 데이터 라우팅

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4. 동작 예시

데이터 전송 과정에서 MAC 주소와 IP 주소 역할

1. IP 주소 확인:
   • 송신 장치가 수신 장치의 IP 주소를 사용해 통신하려고 함.
2. ARP(Address Resolution Protocol):
   • IP 주소를 MAC 주소로 변환(로컬 네트워크에서).
   • 송신 장치가 IP 주소에 해당하는 MAC 주소를 확인하고 데이터 프레임 전송.
3. 라우터 역할:
   • IP 주소를 기반으로 데이터를 올바른 네트워크로 라우팅.
   • 목적 네트워크에 도달하면, 수신 장치의 MAC 주소를 통해 최종 전달.

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5. MAC 주소와 IP 주소의 상호 보완

• MAC 주소는 로컬 네트워크(LAN)에서 장치를 식별하고, 데이터 프레임을 전달하는 데 사용됩니다.
• IP 주소는 광역 네트워크(WAN)와 인터넷에서 장치의 위치를 식별하고 데이터를 전송하는 데 사용됩니다.
• 네트워크 통신은 두 주소 체계를 모두 활용하여 원활한 데이터 전송을 실현합니다.

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6. 결론

• MAC 주소는 하드웨어를 고유하게 식별하며, 네트워크 내에서 데이터 전송의 기초를 제공합니다.
• IP 주소는 네트워크 상의 장치 위치를 식별하고, 데이터를 광범위한 네트워크로 전달하는 역할을 합니다.
• 두 주소 체계는 OSI 모델의 다른 계층에서 동작하며, 네트워크 통신에서 상호 보완적으로 작동합니다.