[NW] Media Access Control (MAC)

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30개의 PC가 연결된 네트워크를 구성에 대해서 허브, 브릿지, 스위치 등을 예로 들어가면서 설명을 이전의 포스팅에서 했다. 이번에는 실제로 네트워크를 적당히 구성해보고 데이터를 어떤 원리로 주고 받는지에 대한 이야기를 몇 개의 포스팅에 걸쳐 자세히 할 생각이다.

우선 30개가 아닌 6개의 PC가 연결되어있는 네트워크로 크기를 줄이고 생각해보자. 6개의 PC가 아래와 같이 구성되어있다.

스위치에는 3대의 PC와 한 대의 허브가 연결되어있다. 그리고 그 허브에는 3대의 PC가 연결되어있다. 그리고 각 PC는 다음과 같이 세팅해두었다.

IP address와 Subnet Mask는 나중에 더욱 자세히 다를 것이니 지금은 이렇게만 알아두자.

IP address는 각각의 PC를 구별해주는 하나의 Identifier 같은 거로만 알아두자. 그래서 위의 모든 PC들은 서로 다른 IP address를 가지고 있다. IP 주소를 보고 하나의 네트워크 영역이 어디까지인지 알려주는 숫자라고만 알자. 이 말이 무슨 말인지 이해를 못 해도 좋다. 나중에 다 자세하게 이야기 할 것이다.

MAC address는 각각의 랜카드가 가지는 주소이다. IP address는 사실은 경우에 따라 같을 수도 있다. 하지만 MAC address는 무조건 다르다. 이 값은 LAN 카드가 가지고 있는 고유의 숫자(address)이기 때문이다. MAC을 위키피디아에서 검색해보면 다음과 같이 나온다.

MAC address (http://en.wikipedia.org/wiki/MAC_address)

A media access control address (MAC address) is a unique identifier assigned to network interfaces for communications on the physical network segment. MAC addresses are used as a network address for most IEEE 802 network technologies, including Ethernet. Logically, MAC addresses are used in the media access control protocol sublayer of the OSI reference model.

아래의 그림은 MAC address 의 구조를 보여준다. 전체 6바이트의 크기로 high 3바이트는 OUI 즉, 그 LAN 카드를 만든 회사의 고유 번호이다. low 3바이트는 해당 회사에서 만든 LAN 카드끼리의 Identifier 이다.

이 MAC address가 꼭 있어야 LAN에서 통신이 가능하다. 예전의 ARPANET을 생각해보자. 그 때는 단일 LAN에서 통신을 했기 때문에 그 때 역시, 자세하게는 모르지만, MAC address를 기반으로 통신을 했을 것이다. 

여기서 궁금증이 하나 생긴다. 아까 위에서 6개의 PC가 연결되어있는 하나의 LAN을 보여줬었다. 그 밑에는 각 PC의 IP, Subnet Mask 등등의 정보들을 줬었다. 그런데 이 PC들은 단지 LAN에 연결되어있을 뿐이니까 이 PC들은 굳이 IP같은거 설정 안 해줘도 MAC address만으로 통신이 가능하다는 것인가? 한번 해보자.

PC0에 할당한 IP와 Subnet Mask 등등을 제거하여도 스위치와 라우터에 초록색 불이 정상적으로 나온다. 문제없이 통신이 가능하다는 이야기가 된다. 한 가지 아쉬운건 요즘 거의 TCP/IP 통신이만 이루어지고 있기 때문에 오로지 MAC만 사용해서 통신을 직접할 수 있다는 것을 보여줄 만한 것을 못 찾았다. 그냥 위의 그림에서 초록색이 뜬다는 것에만 만족을 하자.

MAC만을 이용해서 통신할 것이 없다는 것을 한탄하며 ARP를 논해보자. ARP가 뭐냐고? Address Resolution Protocol의 약자로, IP address와 MAC address를 이어주는 프로토콜이라고 보면 된다. 아직까지는 IP address를 그렇게 깊게 논하지는 않을 것이다. 아직은 IP address에 대해서는 그저 PC를 구별해주는 주소라고만 알면 된다.

다음 포스팅에서 자세하게 ARP에 대해서 설명할 생각이다. 뭔가 흐름을 제대로 갖고 포스팅을 하는지 조금 의문이 들지만 그래도 열심히 해봐야지...