IP 주소와 MAC 주소

네트워크 상의 장치(노드)들이 서로를 식별하고 데이터를 정확히 주고받기 위해 사용하는 두 가지 핵심 주소 체계인 IP 주소와 MAC 주소에 대해 상세히 정리합니다.

1. IP 주소 (Internet Protocol Address)

🔹 정의 및 노드(Node)의 개념

• IP 주소: 네트워크에 연결된 모든 장치를 식별할 수 있는 고유한 논리적 주소입니다.
• 노드(Node): 네트워크에 연결되어 데이터를 주고받는 모든 지점(컴퓨터, 스마트폰, 서버, 공유기 등)을 의미합니다.

🔹 IPv4와 IPv6 비교

IPv6 탄생 배경: 전 세계 장치가 급증하며 IPv4가 부족해졌기 때문입니다. 16비트씩 8개 부분으로 구성되어 거의 무한에 가까운 방대한 주소를 제공합니다.

2. IP 주소의 구조: 네트워크 ID와 호스트 ID

IP 주소는 효율적인 경로 배정(라우팅)을 위해 두 부분으로 쪼개어 관리합니다.

🔹 논리적 구조

1. 네트워크 ID: 장치가 속한 ‘동네’ 혹은 ‘그룹’을 식별하는 주소입니다.
2. 호스트 ID: 해당 그룹 내에서 사용되는 ‘개별 장치’의 고유 번호입니다.

🔹 구분의 핵심: 서브넷 마스크 (Subnet Mask)

IP 주소에서 어디까지가 네트워크 ID인지 알려줍니다.

• 표기: 255.255.255.0 (10진수) 또는 /24 (프리픽스)
• 원리: 32비트 중 앞의 24비트가 1로 채워져 있으면, 해당 지점까지가 네트워크 ID임을 의미합니다.

🔹 주소 계산 실습 (192.168.0.1/24)

• 네트워크 주소: 192.168.0.0 (호스트 비트가 모두 0)
• 브로드캐스트: 192.168.0.255 (전체 공지용, 호스트 비트 모두 1)
• 사용 가능 IP: 192.168.0.1 ~ 192.168.0.254 (총 254개)

3. IP 클래스 분류 (Classful Addressing)

첫 번째 옥텟의 범위를 통해 네트워크의 규모를 파악합니다.

• 예시: 150.1.1.25는 첫 숫자가 150이므로 B 클래스입니다.
• 네트워크 주소: 150.1.0.0 (B클래스는 두 번째 옥텟까지가 ID)

4. MAC 주소 (Media Access Control Address)

장치의 ‘고유 주민등록번호’와 같은 물리적 주소입니다.

🔹 핵심 포인트

1. 물리적 위치: NIC(랜카드) 제조 시 하드웨어에 각인됩니다. (BIA: Burned-In Address)
2. 유일성: 전 세계 장비가 모두 다른 MAC 주소를 가집니다.
3. 용도: 동일 네트워크 내에서 스위치가 데이터를 전달할 대상을 정확히 찾을 때 사용합니다.

🔹 구조 (48비트 / 6바이트)

• OUI (24비트): 제조사 식별 코드 (Apple, Samsung 등)
• Serial (24비트): 제조사가 부여한 고유 시리얼 번호
• 표기: AA:BB:CC:11:22:33 (16진수 방식)

💡 종합 비교: IP vs MAC

인터넷 통신은 IP 주소로 목적지 네트워크를 찾아간 뒤, 그 안에서 MAC 주소를 확인하여 실제 장치를 찾아갑니다.