MAC 주소와 IP 주소 이해하기(네트워크 주소)

네트워크 통신에서 많이 다뤄지는 개념이지만 평소에 확실하게 알고있지 못해서 이번 기회에 네트워크 주소 체계인 MAC 주소와 IP 주소에 대해 알아보겠습니다.

• 1. MAC 주소
• 2. IP 주소
  • 2.1 외부 IP (Public IP)
  • 2.2 내부 IP (Private IP)
    • 2.2.1 범위
• 3. NAT (네트워크 주소 변환)
• 4. 시나리오 요약
  • 4.1 시나리오
  • 4.2 요약 핵심

1. MAC 주소

MAC 주소는 네트워크 인터페이스 카드(NIC)에 할당된 고유한 식별자입니다.

48비트로 구성되며, 6쌍의 16진수로 표현되며, 각 장치마다 다릅니다. (예시: 00:1A:2B:3C:4D:5E).

각 네트워크 장치는 제조 시 할당된 식별자로,하드웨어에 고정된 고유 식별자입니다. 때문에 네트워크 장치들은 장치들은 MAC 주소를 무조건 가지고 있고, 로컬 네트워크에서 장치가 어떤 장치인지 알아보는데 사용됩니다. 이론적으로는 변경할 수 없지만,아예 변경할 수 없는건 아니고 소프트웨어적으로 변경이 가능한 경우도 있다고 합니다.

OSI 7계층(물데네전세표응! feat 정처기)으로는 2번째 계층인 데이터 링크 계층 입니다.

2. IP 주소

IP 주소는 인터넷이나 로컬 네트워크에서 장치를 식별하기 위해 사용됩니다. IP 주소는 크게 외부 IP 와 내부 IP 로 나뉩니다.

2.1 외부 IP (Public IP)

외부 IP 주소는 인터넷 서비스 제공업체(ISP)가 네트워크에 할당한 주소로, 인터넷상에서 장치를 식별합니다.

또, 고정 또는 동적일 수 있습니다. 보안에 주의해야 하며, 외부에서 내부 네트워크로의 접근 포인트입니다.

2.2 내부 IP (Private IP)

내부 IP 주소는 로컬 네트워크 내부에서 연결되어있는 장치들 중 어떤 장치인지? 를 식별하기 위해 사용됩니다.

2.2.1 범위

다음 범위 중 하나에 속합니다

• 10.0.0.0 ~ 10.255.255.255
• 172.16.0.0 ~ 172.31.255.255
• 192.168.0.0 ~ 192.168.255.255

3. NAT (네트워크 주소 변환)

내부 IP 주소를 사용하는 장치가 외부 인터넷과 통신할 때 라우터가 NAT를 통해 내부 IP 주소를 외부 IP 주소로 변환합니다.

즉, 제가 192.168.x.x 이라는 내부 IP를 할당 받아서 사용하고 있을 때 이 주소는 로컬 네트워크 내에서만 유효한 주소입니다. 하지만 NAT를 통해 내부 IP 주소가 외부 IP 주소로 변환되어 인터넷 통신이 가능해지는 것 입니다.

4. 시나리오 요약

네트워크 상에서 데이터를 주고받을 때의 과정으로 생각해 보겠습니다.

4.1 시나리오

데이터 발신: 노트북(내부 네트워크의 장치) 에서 데이터를 보냅니다. NAT 변환: 라우터가 노트북의 내부 IP 주소를 외부 IP 주소로 변환합니다. 데이터 송신: 외부 IP 주소를 통해 인터넷으로 데이터를 송신합니다. 응답 수신: 외부 서버에서 데이터를 수신하고 응답을 보냅니다.

NAT 역변환: 라우터가 응답 데이터를 수신하고 외부 IP 주소를 내부 IP 주소로 변환하여 적절한 장치로 전달합니다.

4.2 요약 핵심

MAC 주소와 IP 주소는 네트워크 통신에서 각각 고유한 역할을 수행합니다. MAC 주소는 로컬 네트워크에서, IP 주소는 인터넷에서 사용됩니다.

MAC 주소는 물리적 장치를 식별하고 로컬 네트워크에서 통신을 가능하게 하는 반면, IP 주소는 인터넷 상에서 장치를 식별하고 데이터 라우팅을 가능하게 합니다. 이 두 주소 체계의 상호 작용을 통해 우리는 복잡한 네트워크 환경에서도 원활한 통신을 할 수 있습니다.

NAT는 내부 IP를 외부 IP로 변환하여 인터넷 통신을 가능하게 합니다.