목차
- IP 주소란?
- IP 주소 형식
- IP 주소 클래스
- IPv4와 IPv6
- MAC 주소란?
- MAC 주소 형식
- IP 주소가 필요한 이유
- MAC 주소가 필요한 이유
- IP 주소와 MAC 주소 비교
1. IP 주소란?
IP 주소는 컴퓨터 간 통신을 할 때 네트워크 상에서 각 컴퓨터를 찾아갈 수 있는 주소이다. 하나의 컴퓨터에서 다른 컴퓨터로 데이터를 요청하거나 응답할 때 네트워크 상에서 최적의 경로를 찾고 데이터가 전달되어야 하는데, 이때 IP 주소를 이용해 라우팅 한다.
2. IP 주소 형식
IP 주소는 IPv4 기준으로 12개의 숫자로 이루어져 있다. 점(.)으로 구분된 4개의 그룹으로 구성되며, 각 그룹은 0 ~ 255 범위의 값을 가진다. 이론상으로는 0.0.0.0 ~ 255.255.255.255까지 약 42억 개의 주소를 표현할 수 있다.
3. IP 주소 클래스
만약 내 컴퓨터의 IP 주소가 198.168.10.1이라면 198.168.10까지가 네트워크 주소이고, 10이 호스트 주소이다. 같은 네트워크 상에 있는 컴퓨터끼리 동일한 네트워크 주소인 198.168.10을 가지고, 중복되지 않는 유일한 값인 1로 각 호스트를 구분하는 것이다. 즉, IP 주소에서 네트워크 주소는 어떤 호스트 집합인지를 나타내고, 호스트 주소는 어떤 컴퓨터인지를 나타낸다고 볼 수 있다.
IP 주소는 네트워크 크기에 따라 5개의 클래스 A, B, C, D, E로 구분한다. 일반적으로 A, B, C 클래스를 이용하며, D, E 클래스는 멀티캐스트용, 연구용으로 사용된다.
- A 클래스
IP 주소는 점(.)을 기준으로 옥텟이라 부르는데, A 클래스는 첫 번째 옥텟을 네트워크 주소로 사용하고, 나머지를 호스트 주소로 사용하기 때문에 하나의 네트워크가 가질 수 있는 호스트 수가 가장 많다. 또한, 32자리 2진수로 표현했을 때 맨 앞자리가 0으로 시작한다.
호스트 주소가 모두 0인 경우에는 네트워크 주소로 사용되고, 1인 경우에는 브로드캐스트 주소로 사용한다. 따라서 A 클래스가 가질 수 있는 주소의 개수는 비트 단위로 24개 자리를 표현할 수 있으므로 (2 ^ 24) - 2 개다.
# IP 범위
0000 0000. 0000 0000. 0000 0000. 0000 0000 ~ 0111 1111. 1111 1111. 1111 1111. 1111 1111
# 10진수 표현
0.0.0.0 ~ 126.255.255.255
- B 클래스
B 클래스는 32자리 2진수로 표현했을 때 맨 앞자리가 10으로 시작한다. A 클래스와 마찬가지로 호스트 주소가 모두 0인 경우나 1인 경우를 제외하고 16개 자리를 표현할 수 있으므로 (2 ^ 16) - 2 개의 호스트 주소를 가진다.
# IP 범위
1000 0000. 0000 0000. 0000 0000. 0000 0000 ~ 0111 1111. 1111 1111. 1111 1111. 1111 1111
# 10진수 표현
128.0.0.0 ~ 191.255.255.255
- C 클래스
C 클래스는 32자리 2진수로 표현했을 때 맨 앞자리가 110으로 시작한다. A, B 클래스와 마찬가지로 호스트 주소가 모두 0인 경우나 1인 경우를 제외하고 8개 자리를 표현할 수 있으므로 (2 ^ 8) - 2 개의 호스트 주소를 가진다.
# IP 범위
1100 0000. 0000 0000. 0000 0000. 0000 0000 ~ 0111 1111. 1111 1111. 1111 1111. 1111 1111
# 10진수 표현
192.0.0.0 ~ 223.255.255.255
4. IPv4와 IPv6
IPv4의 부족한 주소 체계를 해결하기 위해 더 긴 주소 체계를 가진 IPv6가 개발되었다. IPv6는 기존 32비트에서 늘어난 128비트를 사용하고 있으며, 보다 효과적인 라우팅 기술과 보안성을 제공하고 있다.
현재는 IPv4와 IPv6를 혼용해서 사용 중이며, IPv6으로의 전환은 많은 시간과 비용이 걸릴 것으로 예상되어 대부분의 라우터는 IPv4와 IPv6 주소 체계를 모두 제공하고 있다.
| IPv4 | IPv6 | |
| 주소 크기 | 32비트 | 128비트 |
| 주소 형식 | 점(.)으로 구분 | 콜론(:)으로 구분 |
| 헤더 | 헤더 필드 수 : 12개 헤더 길이 : 20비트 |
헤더 필드 수 : 8개 헤더 길이 : 40비트 (+ 체크썸 필드 삭제) |
| 프로토콜 | ICMP | IPSec |
| 보안성 | 제공 X (IPSec은 옵션) | 제공 O |
5. MAC 주소란?
MAC 주소는 핸드폰, 컴퓨터 등 디바이스 하드웨어에 할당된 고유한 식별 번호이다. 시리얼 넘버라고도 하며, 세상에 단 하나밖에 없는 유일한 값을 가진다.
우리가 인터넷을 사용할 때 외부와 통신하기 위해 디바이스를 랜선 혹은 공유기에 연결한다. 네트워크 상에서 IP 주소를 이용해 공유기까지 데이터를 전달하면, MAC 주소를 통해 공유기에 연결된 디바이스 중 어떤 디바이스에 데이터를 전송해야 하는지 알 수 있다. 즉, MAC 주소는 사설 네트워크에서 장치를 식별하는 역할을 하는 것이다.
6. MAC 주소 형식
표준 MAC 주소는 총 48비트로 이루어져 있으며, 콜론(:)으로 각 정보를 구분한다. MAC 주소의 처음 3바이트는 제조사를 구분할 수 있는 제조사 식별 코드이며, 나머지는 임의로 번호를 부여한 것이며 호스트 식별자라고 부른다.
7. IP 주소가 필요한 이유
IP 주소는 네트워크 상에서 경로를 찾아가기 위해 사용되는 논리적 주소이다. 네트워크 상에서 여러 장비들을 거쳐 다른 컴퓨터와 통신을 할 수 있는데, 이때 통신하려는 컴퓨터가 어떤 네트워크 그룹에 속해 있는지를 파악하기 위해 IP 주소를 이용함으로써 경로를 설정할 수 있는 것이다.
8. MAC 주소가 필요한 이유
MAC 주소는 컴퓨터나 핸드폰과 같은 통신 장비의 하드웨어에 부여된 고유의 식별 번호이다. 간단한 예시로, 스마트폰에서 인터넷에 접속하기 위해 공유기를 연결한다. 공유기는 연결된 모든 디바이스에 사설 IP를 부여하고 데이터를 송수신될 수 있도록 하는데, 서버로부터 온 데이터가 어떤 디바이스에 전달되어야 할지 구분하기 위해 MAC 주소가 필요한 것이다.
우편물을 받을 때 IP 주소를 집 주소라고 볼 수 있다. 집 주소를 통해 어느 지역 혹은 어떤 우체국 관할인지에 따라 경로를 설정해 우편물을 이동시키고, 도착한 우편물이 그 주소에 살고 있는 누군가에게 전달되기 위한 MAC 주소를 사용하는 것으로 볼 수 있다.
9. IP주소와 MAC 주소 비교
| IP 주소 | MAC 주소 | |
| 계층 | 네트워크 계층 | 데이터링크 계층 |
| 형식 | 000.000.000.000 | 00-00-00-00-00-00 |
| 고유 값 | 변경 가능 | 변경 불가능 |
| 주소 | 논리적 주소 | 물리적 주소 |
| 기능 | 라우팅 (경로 설정) | 장치 식별 |
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