[Network is Fun!] 통신을 위한 주소(MAC Address/IP Address)

네트워크는 어렵다? 아니! 한드림넷을 만나면 즐겁다!

10장으로 끝내는 네트워크 기초 다지기, Network is Fun!

세번째 주제는 통신을 위한 주소(MAC Address / IP Address)입니다.

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Network is Fun! 통신을 위한 주소(MAC Address / IP Address)

우편물이 받는 사람에게 제대로 도착하기 위해서는 정확한 주소가 필수죠? 데이터를 주고 받는 네트워크에서도 마찬가지입니다. 

오늘은 통신에 이용되는 주소들에 대해 알아보도록 하겠습니다.

먼저, MAC Address입니다. 

MAC 주소란, Media Access Control Address, 매체 접근 제어 주소로 랜카드, 모뎀, 스마트폰 등 네트워크에 사용되는 장비에 존재하는 고유 번호이며 부품을 교체하지 않는 한 고정되어 있습니다. 

즉, 모든 장비가 가지고 있는 물리적 주소로 네트워크 상의 주민등록번호라고 할 수 있어요. 

MAC 주소는 두 가지 용도가 있는데요, 

첫번째는 외부 공격 차단입니다. 해커가 IP를 바꿔 계속 공격할 경우, 해커의 MAC주소를 차단하면 랜카드를 바꾸지 않는 한 공격이 불가해요. 두번째는 단말기 구분입니다. 공유기를 통해 여러 단말기가 인터넷에 연결될 경우, MAC 주소를 통해 각각의 단말기를 구분할 수 있어요. 

MAC 주소는 고유 식별을 위해 영구적으로 고안되었지만 현대의 대부분의 하드웨어는 MAC 주소를 변경할 수 있어요. 이것을 MAC Spoofing이라고 하죠. 또한, MAC 주소 변경은 네트워크 가상화에서 필수적이랍니다.

다음은 IP Address입니다.

IP 주소란 Internet Protocol Address, 인터넷 규약 주소로 컴퓨터 네트워크에서 장치들이 서로를 인식하고 통신하기 위해 사용하는 특수한 번호에요. 네트워크에 연결된 모든 기계가 가지고 있어야 하는 네트워크 연결의 필수적인 주소로 LAN, WAN, 인터넷상의 전화번호라고 할수 있어요.

일반적으로 사용되는 IP 주소는 IPv4(IP version 4)주소입니다. IPv4는 4바이트(=32비트)의 주소 체계로, 도트(dot, .)으로 구분된 4개즤 10진수 형태로 한 바이트당 0~255의 10진수를 사용합니다. 즉, 가능한 IP주소는 0.0.0.0에서 255.255.255.255까지!가 되죠. 그러나 특별한 목적으로 사용되는 예약된 주소들과 IP 주소 규정 등이 있어 실제로 사용할 수 있는 주소는 한정되어 있어요.

구조를 좀 더 살펴보자면, IPv4는 Network ID와 Host ID로 구성되어 있고, A, B, C, D, E의 5개 Class로 나눠져있어요. 이 중에서는 A, B, C 3개의 Class가 실제로 사용되고 있죠. IP 주소에는 네트워크 주소와 호스트 주소가 있는데, 네트워크 주소는 네트워크 자체를 나타내는 주소로 다른 네트워크와 구분시켜주는 역할을 하고, 호스트 주소는 해당 네트워크에 속한 호스트의 주소를 나타내요.

A Class 주소의 경우, 주소 범위의 가장 첫 번째인 네트워크 주소와 가장 마지막인 브로드캐스트 주소를 제외하고 네트워크 1개당 호스트의 숫자가 무려 16,772,214개나 돼요.  이럴 경우 호스트 숫자는 너무 많고, 네트워크 개수는 적어서 IP 주소를 할당하기가 곤란하죠.

이때, 네트워크 개수를 늘리기 위해 사용하는 방법이 바로 부분 네트워크를 만들어주는 서브넷마스크(IP Subnet Mask)에요. 서브넷마스크는 네트워크의 범위와 크기를 구분해주는 IP 주소 부족으로 최근 많이 사용되고 있어요.

IP 주소는 몇 가지로 분류해볼 수 있는데요, 우선 공인 IP와 사설 IP입니다.

공인 IP는 인터넷과 연결하여 네트워크를 구성할 경우 사용해야 하는데, 그 이유는 인터넷에서는 동일한 IP 주소를 사용하면 안되기 때문이에요. ICANN이 국가별 IP 대역을 관리하고 있고, 우리나라에서는 인터넷진흥원(KISA)에서 국내에서 사용하는 IP 주소를 관리하고 있어요. 따라서 임의로 주소를 지정하면 연결이 되지 않아요. 

사설 IP는 IP 주소 영역에서 사용하지 않는 구역을 말하는데, 인터넷 공유기 내부의 네트워크에서만 사용이 가능해요. 각 Class 별 사설 IP 주소 사용 가능 구간이 정해져있어요. 

고정 IP와 유동 IP로도 구분할 수 있는데요,

고정 IP는 흔히 서버나 VPN 등 IP가 변경되면 안되는 곳에서 사용돼요. 웹 서버, 게임 서버 등 언제든 접근이 편리해야 하며 설정 값의 변화가 적은 곳에서 많이 쓰고 있죠. 고정 IP는 한번 부여되면 다른 장비에 부여할 수 없는 IP에요.

유동 IP는 이와 반대되는데요, 해당 PC나 기타 네트워크 장비에 유동 IP를 할당해주는 DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol) 서버에서 대여 시간을 설정하여 지정된 시간이 지나면 IP를 다른 기기에 할당하여 사용자의 IP 주소가 접속할 때마다 새롭게 바뀌는 방식이에요. 유동 IP를 쓰는 이유는 IP 주소가 모자라기 때문이죠.

이러한 IPv4의 IP 주소 고갈로 인해 새로 고안한 방법이 있으니, 바로 IPv6! IPv6는 128비트의 주소 체계로, 콜론(:)으로 구분된 8개의 16진수 형태로 16진수 4자리가 8번 반복된답니다. 주소가 훨씬 길고 경우의 수도 많아져서 IPv6가 본격적으로 도입되면 IP 주소 고갈 우려가 없어지고, IP 주소 할당은 편리해지고, 네트워크 속도도 증가할 거라고 해요.

정리 하자면, MAC Address는 장비의 물리적 주소로 택배를 받을 사람의 이름 (예: 한드림)

IP Address는 인터넷 상의 논리적 주소로 택배 받을 위치의 주소(예: 서울특별시 ##구 ㅁㅁ길)라고 할 수 있습니다.