[Network]IP address와 MAC address

1. IP address란?

IP 주소 형태

- IP 주소는 네트워크 통신에 있어서 각각의 통신기기(컴퓨터, 노트북, 스마트폰 등)에 할당된 식별번호를 나타낸다.
- IP주소는 통신기기마다 고유하게 할당되어 있는 것이 아니라, IP 주소는 네트워크 관리자 또는 인터넷 서비스 공급자 (ISP)가 제공 받기 때문에 경우에 따라 바뀔 수 있다.
- 아이피 주소를 따라다니는 서브넷 마스크(Subnet Mask)라는 것이 있는데, 이것은 아이피 주소에서 네트워크 주소와 호스트 주소를 나눠주는 역할을 한다.  
- 호스트(개인)들 간의 네트워크 통신(편지의 교환)은 같은 네트워크 주소/네트워크 대역(같은 국가) 내에서만 이루어 진다고 생각하면 된다. 
- 다른 네트워크 대역의 호스트들과 연결하는 방법은 라우팅(Routing)에 관련이 있다.
- 똑같은 아이피 주소라 하더라도, 서브넷 마스크가 다르면, 아이피 주소가 의미하는 바가 완전히 달라지게 된다.  

1) IPv4
- IPv4 주소는 32 비트 주소
- 아이피 주소는 IPv4 체계를 기준으로 12개의 숫자로 이루어져 있다. 점(.)으로 구분되어진 4개의 그룹(옥텟, Octet)으로 구성되며, 각 그룹은 0~255의 범위를 갖는다. (0.0.0.0 부터 255.255.255.255 까지 나타낼 수 있다.)
- 흔히 우리가 사용하는 IP주소가 IPv4를 말한다.
- 네트워크의 특정 연결에 대한 IP 주소는 RARP (Reverse Address Resolution Protocol)로 검색 할 수 있다.

2) IPv6
- IPv6 주소는 32 비트 16 진수로 표시 될 수있는 128 비트 이진 값입니다. 콜론은 16 비트 16 진수 필드의 순서로 항목을 분리합니다. 3.4 x 1038 개의 IP 주소를 제공한다.
- IPv4는 주소 공간의 사용이 불충분 한 2 단계 주소 구조를 사용하므로. 그것이 IPv4 결핍을 극복하기 위해 IPv6을 제안한 이유입니다. 그러나 서브넷 마스크의 사용으로 주로 사용하지는 않는다.

3) IPv4 vs IPv6

	IPv4	IPv6
주소 구성	수동 및 DHCP 구성을 지원합니다.	자동 구성 및 번호 다시 매기기 지원
종단 간 연결 무결성	달성하기 어려운	달성 가능
주소 공간	4.29 x 10 9 주소를 생성 할 수 있습니다.	상당히 많은 수의 주소를 생성 할 수 있습니다 (예 : 3.4 x 10 38 .
보안 기능	보안은 응용 프로그램에 따라 다릅니다.	IPSEC은 IPv6 프로토콜에 내장되어 있습니다.
주소 길이	32 비트 (4 바이트)	128 비트 (16 바이트)
주소 표현	십진수로	16 진법으로
패킷 흐름 식별	사용 불가	머리글의 흐름 레이블 필드를 사용할 수 있으며 사용합니다.
체크섬 필드	유효한	사용 불가
메시지 전송 방식	방송	멀티 캐스팅 및 애니 캐스팅
암호화 및 인증	제공되지 않음	제공됨

 

2. MAC address란?

MAC 주소 형태

- 콜론(:)으로 구분된 6개의 부분으로 구성된다. 각 부분은 알파벳 또는 숫자의 조합으로 되어 있다.
- MAC 주소는 48 비트 16 진수 주소, MAC 주소의 형식은 MM : MM : MM : SS : SS : SS 이다.(여기서 MM : MM : MM은 제조업체의 3 바이트 주소입니다. 반면, SS : SS : SS는 일련 번호의 NIC 카드다.)
- MAC 주소는 IP주소와 마찬가지로 네트워크 통신에서 통신기기의 식별번호를 나타내는 것이다. 
- 제품의 시리얼 넘버라고 생각할 수 있다. 세상에 단 하나밖에 없는 유니크한 값을 가지며, 변경될 수 없다. 
- MAC 주소는 외부에서 내부의 사설 아이피로  통신 요청을 할 때 중요한 역할을 한다. 사설 아이피는 외부에서 볼 수 없기 때문에 외부에서는 어떤 사설 아이피가 최종 목적지인지 알 수가 없는데, 이 때 최종 목적지의 MAC주소를 알고 있다면 아이피 주소에 구애받지 않고 원하는 목적지까지 도달할 수 있게 된다. 
- ARP (Address Resolution Protocol)는 장치의 MAC 주소를 수신하는 데 사용되는 프로토콜이다.

MAC 주소 확인법 (1)

MAC 주소 확인법 (2)

3. Mac Address vs IP Address

	MAC	IP
전체 양식	미디어 액세스 제어 주소.	인터넷 프로토콜 주소.
목적	인터넷상의 컴퓨터의 실제 주소를 식별합니다.	그것은 인터넷에서 컴퓨터의 연결을 식별합니다.
비트	48 비트 (6 바이트) 16 진수 주소입니다.	IPv4는 32 비트 (4 바이트) 주소이고 IPv6은 128 비트 (16 바이트) 주소입니다.
주소	MAC 주소는 NIC 카드 제조업체가 지정합니다.	IP 주소는 네트워크 관리자 또는 인터넷 서비스 공급자가 할당합니다.
주소 검색	ARP 프로토콜은 장치의 MAC 주소를 검색 할 수 있습니다.	RARP 프로토콜은 장치의 IP 주소를 검색 할 수 있습니다.

1) Mac주소와 IP 주소의 주요 차이점

1. MAC 주소의 전체 형식은 Media Acess Control이지만 IP 주소의 전체 형식은 인터넷 프로토콜 주소이다.
2. IP 주소는 네트워크에있는 장치에 대한 연결을 식별한다. 반면에 Mac 주소는 네트워크에 참여하는 장치를 식별한다.
3. MAC 주소는 48 비트 (6 바이트) 16 진수 주소이다. 반면 IP 주소에는 IPv4의 32 비트 주소와 IPv6의 128 비트 주소의 두 가지 버전이 있다.
4. MAC 주소는 인터페이스 하드웨어 제조업체가 지정한다. 반면에 IP 주소는 네트워크 관리자 또는 인터넷 서비스 공급자 (ISP)가 할당한다.
   
   

4. IP, MAC 두 주소가 모두 필요한 이유

1) IP Address 로만 통신하면 안되는 이유
- 라우팅 기법은 패킷에 포함된 IP Address를 추적해서 최단 경로를 선택해 가게 되어 있다. IP Address는 논리적인 주소이기 떄문에 이 IP에서 IP Address로 목표된 네트워크로 추적해서 패킷을 보낸 뒤 그곳에서 그 IP에 등록된 MAC Address로 주소가 변환되어 그 컴퓨터로 패킷을 전송하게 된다.(= IP는 라우팅하는 주소, 실질적인 통신은 x)

2) MAC Address 로만 통신하면 안되는 이유
- 특정한 웹 서버를 찾는다고 가정하면, ISP내의 모든 라우터들은 전세계 모든 서버들의 MAC 주소를 다 가지고 있어야 한다. 즉, 하나하나 MAC 주소에 대해 라우팅 해줘야 한다. 하지만 IP 주소 체계는 변경 가능하고, 라우팅하는 데 효과적이다.(= MAC 주소는 하드웨어 고유 주소, 대부분 변경 x, 라우팅 힘듬)

3) 결론
- 실질적인 통신은 바꿀 수 없는 하드웨어 주소인 MAC Address를 통해서 하고 논리적인 IP Address는 라우팅을 하기 위한 주소이기 때문에 둘 다 사용한다.