네트워크 주소: IP Address - (IPv4, IPv6) / MAC Address

🌐 IP Address

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TCP/IP 프로토콜(인터넷을 사용하기 위해 필요한 프로토콜)을 사용하는 모든 장비들을 구분하기 위한 특수한 번호(주소)를 말한다. 네트워크에 연결된 장치가 어떤 것이든, 모든 기계는 IP 주소를 할당받아야만 한다.

0000 0000.0000 0000.0000 0000.0000 0000 (2) -> X.X.X.X (10)

IP 주소는 이진수 32자리로 구성되어 있고, 이를 8개씩 묶어 10진수로 변환해 주로 사용한다. 변환하게 되면 우리에게 익숙한 형태의 196.X.X.X와 같은 형태의 IP 주소를 볼 수 있게된다. (이러한 방식은 IPv4이며, IPv6의 경우 표기방법이 조금 달라진다.)

 

쉽게 말해, IP 주소는 네트워크에 연결되기 위해 필요한 네트워크 주소다.

🤜 IPv4

[출처] IPv4, 위키피디아

4번째 버전의 Internet Protocol이지만, 전세계적으로 사용된 첫번째 Internet Protocol이다. 

32bit 길이의 주소로, 0.0.0.0 ~ 255.255.255.255까지의 숫자 조합으로 이루어져 있다.

 

 

🤛IPv6

[출처] IP 서비스, Oracle Services

IPv4의 32bit로 모든 주소를 표현할 수 없게 되어 128bit 크기로 확장한 Internet Protocol이다.

표기할 때는 16진수로 변환하여 16bit씩 표현한다. ⇒ 2001:1234:abcd:ffff:0000:0000:0000:1111

 

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🌐 MAC (Media Access Control) Address

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MAC 주소는 통신을 위해 네트워크 인터페이스에 할당되는 고유의 물리적인 주소를 말한다. (일종의 하드웨어 식별번호)

앞서 나온 IP 주소를 통해 네트워크 통신을 한다고했는데, 내부적으로 파고들어보면 IP 주소를 받으면 그에 해당하는 MAC 주소를 찾아 사용(ARP)하기 때문에 결국 시스템들끼리 데이터를 주고받기 위해 MAC 주소가 존재하는 것이다.

 

• IP 주소는 변동 가능성이 있는 반면, MAC 주소는 절대 변하지 않는 그 기계의 고유 식별번호(주소)다.
• MAC 주소는 데이터링크 계층의 프로토콜에 의한 통신에서 필요한 주소로, 직접 연결된 노드들에게 데이터를 전달하는 것에 초점이 맞춰져있다.
• IP 주소는 네트워크 계층의 Internet Protocol(IP)에서 사용하는 주소체계로, 실제 목적지에 도달하기 위해 나뉘어진 계층적 주소로 IP 주소를 사용해 보다 수월하게 데이터를 전달할 수 있도록 한다.

 

🚩 ARP 패킷

ARP 패킷은 목적지의 MAC 주소를 알려주는 역할을 하는 패킷이다.

3계층 (네트워크계층) 프로토콜로 라우터까지는 거치지 않는다.

[출처] TCPIP Guide

• 하드웨어 주소 타입 (2byte)
  • Ethernet: 01
  • HDLC: 17
  • SMDS: 14
  • F/R: 15
• 프로토콜 주소 타입 (2byte)
• 하드웨어 주소 길이 (1byte): MAC 주소의 길이
• 프로토콜 주소 길이 (1byte): IP 주소의 길이
• OPeration (OPCode) (2byte): 패킷의 종류 확인
  • ARP 요청(Request): 0001
  • ARP 응답(Response): 0002
  • RARP 요청: 0003
  • RARP 응답: 0004
• 출발지 MAC 주소 (6byte)
• 출발지 IP 주소 (4byte)
• 목적지 MAC 주소 (6byte)
  • 처음 통신하는 패킷은 MAC 주소가 비어있다 - 0000 0000 0000
• 목적지 IP 주소 (4byte)

 

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🌐 내부 네트워크 / 외부 네트워크

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특정한 장치 또는 시스템이 속해있고 해당 영역에 형성된 네트워크를 내부 네트워크, 해당 영역 외부에 형성되어 있는 네트워크를 외부 네트워크라고 한다. 

 

이 때 내부 네트워크안에 있는 기기가 할당받는 주소를 "내부 IP 주소"라고 하며, 내부 네트워크에서 외부 네트워크로 나갈 수 있도록 하는 통로가 되어주는 기기(gateway)의 주소를 "외부 IP 주소"라고 한다.

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📜 참고

https://jhnyang.tistory.com/404

맥 어드레스란 무엇인가? IP주소와 맥주소(MAC address) 차이, 맥 주소 확인하는 법 - 네트워크 기초

http://www.tcpipguide.com/free/t_ARPMessageFormat.htm

The TCP/IP Guide - ARP Message Format

https://m.blog.naver.com/PostView.naver?isHttpsRedirect=true&blogId=kjh131222&logNo=220454539207 

[OSI 7계층 3화 ] ( 3계층 ) ARP 헤더와 패킷구조