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공부/TCP\IP

[TCP/IP 개인공부] 2. DHCP 서비스, DNS 서비스, MAC 주소

by 고기 2023. 8. 1.

1. DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)

2. DNS (Domain Name Service)

3. MAC (Media Access Control) 주소


Q. 웹 사이트에 url을 입력했을 때 컴퓨터에서는 어떻게 해당 페이지에 접근하는 걸까?

 

1장에서 했던 것과 마찬가지로 명령프롬프트에 ipconfig/all을 입력해서 출력되는 내용을 확인해보자.

그림1

 

① DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)

     "DHCP"란 사용할 IP주소 범위를 서버에 미리 등록하면 PC 사용자에게 IP주소/서브넷 마스크/게이트웨이 주소 등을 자동으로 할당해주는 기능으로, 사용자가 직접 IP주소를 입력하는 수고를 덜 수 있다.

 

※ 그림1의 추가 설명

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(1) DHCP 사용 옵션을 확인해보자.

  > 예 : 해당 PC에서 IP주소를 유동 IP방식으로 사용한다는 의미

  > 아니오 : 해당 PC에서 IP주소를 고정 IP방식으로 사용한다는 의미

 

(2) 임대 시작 날짜와 임대 만료 날짜

  > 임대 시작 날짜 : IP 주소를 할당받은 시간

  > 임대 만료 날짜 : IP 주소를 사용한 시간 (= PC 사용시간)

 

(3) 공유기는 게이트웨이의 역할과 DHCP 기능을 수행한다.

  > 기본 게이트웨이의 주소와 DHCP 서버의 주소가 동일한 것을 볼 수 있는데, 이는 게이트웨이에서 DHCP 기능을 수행한다는 것을 알 수 있다.

  > 이전 장에서 게이트웨이는 동일한 네트워크에 연결되어 있는 장치들의 집합이라고 했었다.

  > 따라서 일반 가정에서 사용하는 공유기는 게이트웨이의 역할과 DHCP 기능을 같이 수행한다는 것을 알 수 있다.

 

② DNS(Domain Name System)

     우리는 웹 서버에 접속하기 위해서는 웹 브라우저의 주소창에 "도메인"을 입력해야 한다.
     사용자가 abcdefg.co.kr이라는 도메인을 입력하고 엔터를 누르면 abcdefg.co.kr이라는 도메인을 IP주소로 변환해주는 프로세스가 필요한데, 이 역할을 해주는 것이 바로 "DNS"다.

 

※ DNS 추가 설명

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DNS는 도메인과 IP주소의 대응 관계를 일종의 데이터베이스 형태로 저장하고 있는 테이블을 가지고 있다.

도메인 네임 IP 주소
abcdefg.co.kr 123.123.123.123

DNS 서버에서는 DNS 테이블에서 도메인에 대응하는 IP주소를 조회한다.

즉, DNS 서버는 사용자가 입력한 도메인 네임(abcdefg.co.kr)을 DNS 테이블에서 조회하고 도메인에 대응하는 IP 주소(123.123.123.123)로 변환해준다.

 

DNS 동작 과정에 대해서는 이후 자세히 다룬다.

 

③ MAC(Media Access Control) 주소

     맥 주소를 이해하기 위해서는 LAN 영역에 대한 개념을 조금 더 자세히 이해해야 한다.

     이전 장에서 동일한 LAN 영역과 동일하지 않은 LAN 영역에 대해 잠깐 예시를 들었었다.
     임의의 LAN영역에서 허브나 스위치 같은 집선장치에 물린 호스트 사이에서 일어나는 통신을 "내부 통신"이라고 하는데, 내부 통신은 LAN 영역 안에서만 일어날 뿐 다른 LAN 영역과는 통신할 수 없다.
     이제부터 내부 통신을 설명할 때는 내부 통신이 동일한 LAN 영역과 같다고 생각해도 무방하다.

     그런데 통신이라는 것은 자기 자신과 상대방 호스트를 구분할 수 있는 주소가 있어야 수행할 수 있다.
     이전 장에서 IP 주소를 네트워크 ID와 호스트 ID로 구분했던 것처럼 동일한 LAN 영역에서는 맥(MAC) 주소를 OUI와 일련번호로 구분해서 통신을 수행한다.

     즉, LAN 영역에서 내부 통신을 수행하기 위해 필요한 주소를 맥 주소라고 부르고, 맥 주소는 LAN 카드에 새겨진 주소이기 때문에 "물리적인 주소" 라고도 불린다.

 

※ 참고

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시중에서 LAN 카드를 한 장 구입한다는 의미는 1개의 맥 주소를 구입한다는 의미와 같다.

이 때 말하는 LAN 카드란 일반적으로 사실상 LAN 영역의 표준인 이더넷 방식의 LAN 카드를 의미한다.

 

이더넷 통신을 구현하기 위해서는 이더넷 방식에 따라 새겨진 맥 주소가 필요하다는 사실을 기억하자.

 

※ 스위칭과 포워딩

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예를 들어, 호스트 A, B, C의 맥 주소가 다음과 같다고 해보자.

 

호스트 맥 주소
호스트 A 05-18-2A-GA-3B-30
호스트 B 05-18-2A-GA-3B-31
호스트 C 05-18-2A-GA-3B-32

 

스위치 장비를 통해 호스트 A에서 호스트 C로 데이터를 전송할 경우,

스위치 운영체제는 호스트 A의 맥 주소를 "출발지 맥 주소"로 간주하고 호스트 C의 맥 주소를 "목적지 맥 주소"로 간주스위치 장비에 내장한 모종의 테이블에 해당 맥 주소를 저장하고 검색한다.

 

즉, 스위치 장비가 맥 주소에 기반해 호스트 사이에서 내부 통신을 구현해 주는 일련의 과정을 "스위칭"이라고 부르며 스위치가 맥 주소 인식을 통해 오직 목적지 맥 주소가 있는 해당 포트로만 데이터를 전송하는 과정을 "포워딩"이라고 부른다.

 

스위치 동작에 대해서는 이후 자세히 다룬다.

 

※ 맥 주소의 구분

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IP 주소를 네트워크 IP와 호스트 ID로 구분하는 것처럼 맥 주소 역시 "OUI"와 "일련번호"로 구분할 수 있다.

 

예를 들어 맥 주소 "05-18-2A-GA-3B-30"이 있을 때, 옆에 나온 24비트 크기의 "05-18-2A" 부분이 맥 주소를 생성한 기업 식별자인 OUI에 해당하고 뒤에 나온 24비트 크기의 "GA-3B-30"부분이 해당 기업에서 부여한 일련번호에 해당한다.

OUI (기업 식별자) 일련번호
05-18-2A GA-3B-30

 

10진수로 표기하는 IP 주소와 다르게 맥 주소는 "48비트" 체계로서 16진수로 표기한다.

다만 IP주소는 "클래스 구분"과 "서브넷 마스크"에 따라 네트워크 ID와 호스트 ID가 가변적인 반면, 맥 주소는 OUI와 일련번호가 각각 "24비트" 단위로 고정적이다. 

 

Q. OUI란?

A. OUI는 맥 주소를 생성하는 기업의 고유한 식별자를 의미한다.

    (다만, 한 기업에서 여러 개의 OUI를 소유할 수도 있다.)

    방송이나 통신 주파수 등을 국가 기관에서 관리하는 것처럼 OUI도 IEEE라는 국제기구에서 관리한다.

    (맥 주소 중복을 방지하기 위해서)

 

    즉, 맥 주소는 전 세계적으로 유일한 주소 체계라고 할 수 있다.

 

끝!

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