TCP/IP 이론 — DHCP 서비스, DNS 서비스 그리고 MAC 주소

이번 포스팅에서는 DHCP, DNS 그리고 물리적 주소라고 불리는 MAC 주소에 대해서 알아볼 것이다.

2장

DHCP 서비스와 DNS 서비스 그리고 물리적 주소의 의미

먼저 커맨드 창을 켜고 ipconfig/all 이라고 입력해보자. 그럼 아래와 같은 창이 보일 것이다.

지난번에 입력했던 ipconfig에 비해 많은 내용이 있는데 위에 내용을 정리해 보면 아래 표와 같다.

IP 구성 현황

위의 내용은 당연히 사용하는 컴퓨터 마다 다를 수 있으니 내용이 조금 달라도 당황하지 말자.

먼저 DHCP 사용이다. DHCP는 Dynamic Host Configuration Protocol로서 PC 사용자에게 IP 주소와 서브넷 마스크, 게이트웨이 IP 주소 등을 자동으로 할당해 주는 기능이다.

원래라면은 IP 주소 관련된 정보는 직접 입력을 해야하지만 매번 일일히 입력해주는 것도 번거롭고 IP 관련 지식도 필요한 일이다. 그렇기 때문에 인터넷을 가입해 사용하면 해당 인터넷을 제공해주는 곳의 서버에 미리 IP 범위를 등록해 놓으면 자동으로 설정해준다. DHCP가 설정해주는 주소 정보들은 아래와 같다.

DHCP 서버가 제공하는 주소 정보

또 보이는 것은 임대 시작 날짜와 임대 만료 날짜를 볼 수 있는데 이는 IP 주소를 할당 받은 시간과 IP 주소를 사용하게 되는 시간이다.

여기서 다시 명령창을 살펴보면 게이트웨이의 IP 주소와 DHCP 서버의 IP 주소가(위 표의 DNS 서버 말하는 것이 아니다) 모두 192.168.0.1로 동일한 것을 볼 수 있다. 즉, 게이트웨이에서 DHCP 기능을 한다는 것을 알 수 있다.

다음으로는 DNS 서버이다. 210.220.163.82와 219.250.36.130이 보인다. 이는 필자가 사용하고 있는 인터넷 회사에서 제공하는 DNS 서버의 IP 주소이다. DNS는 Domain Name System의 약자로서 사용자가 www.naver.com과 같이 입력한 주소를 125.209.222.141와 같은 IP 주소로 변환해준다. 이같이 도메인 이름과 IP 주소를 대응해주는 데이터베이스 형태의 저장소를 운영하는 서버를 DNS 서버라고 한다.

IP 구성 현황; 읽는 편의를 위해 표를 가져왔다.

마지막으로 확인할 부분은 물리적 주소 부분이다. 이런 물리적 주소는 MAC 주소라고 하는데 잠시 이 주소를 설명하는 동안에는 IP 주소에 대해 잊어버리자.

지난번 포스팅에 LAN 영역과 호스트 ID에 대해서 배웠다. 매우 쉽게 정리하자면 LAN 영역은 같은 네트워크 주소, 198.168.0, 를 사용하는 영역이고, 호스트 ID는 해당 LAN 영역에 접속해있는, PC 혹은 핸드폰 그리고 게이트웨이 등등, 개체들이다.

여기서 다른 LAN 영역을 가기 위해서는 라우터(게이트웨이)가 라우팅을 통해 연결해 준다고 했고 LAN 영역 내부에서는 스위칭이라는 것을 통해 서로 내부 통신을 한다고 언급했었다.

이러한 내부 통신은 외부로 나가는 통신(라우팅) 과는 무관하다.

그런데 호스트는 자기 자신과 상대방 호스트를 구분할 수 있는 주소가 있어야 통신을 수행할 수 있다. IP 주소의 경우 DHCP 서버에 의해 유동적으로 결정이 되는데 이 말은 IP 주소만으로는 지금 내 PC로 들어오는 통신이 외부에서 온 것인지 내부에서 온 것인지를 파악할 수 없다는 말과 같다.

즉, LAN 영역에서 내부 통신을 위해 필요한 주소가 맥 주소이다. 이러한 맥 주소는 LAN 카드에 새겨진 주소이며 이러한 이유 때문에 물리적 주소라고 한다.

예를 들어 위와 같은 맥 주소를 갖는 호스트들이 있다고 하자.

호스트 A에서 호스트 C로 스위치 장비를 통해 데이터를 전송하는 경우 스위치는 호스트 A의 맥 주소 00–24–1D-DF-8C-47를 출발지로 설정하고 호스트 C의 맥 주소 00–24–1D-DF-8C-49를 목적지 맥 주소로 간주한 후 스위치 장비에 내장한 모종의 테이블에 맥 주소를 저장하고 검색을 한다. 이러한 과정을 스위칭이라고 하며 맥 주소 인식을 통해 오직 목적지 맥 주소가 있는 해당 포트로 데이터를 전송하는 것을 포워딩(forwording)이라고 한다.

맥 주소는 48비트 체계로 16진수로 표기한다. 10진수로 표기하는 IP 주소와는 차이가 있다. IP 주소에서 네트워크 ID와 호스트 ID로 구분이 되는것 처럼 맥 주소도 OUI와 일련번호로 구분이 된다. 그러나 가장 큰 차이는 IP 주소는 가변적이고 맥 주소는 고정적이다.

00–24–1D-DF-8C-49과 같은 경우 앞의 00–24–1D는 맥 주소를 생성한 기업 식별자인 OUI(Organizationally Unique Identifier)이고, 뒤의 DF-8C-49는 해당 기업에서 부여한 일련번호에 해당한다.

이러한 번호는 세계 유일무이한 주소이며 이러한 번호를 관리하는 기관을 IEEE라고 한다. 해당 기관에서 맥 주소 중복을 방지하기 위해 관리를 한다. 이러한 맥 주소 관리 및 표준에 관련된 프로젝트인 IEEE 802 프로젝트를 진행한 기관이며 자세한 사항은 직접 찾아보는 것으로 하자.

이번 포스팅에서 배운 내용을 정리하면 위의 표와 같다. 지난번 포스팅과 이번 포스팅을 통해 LAN 영역에 대해 조금 더 알아가게 된 것 같다.

다음번 포스팅에서는 이번에 배운 것과 연관이 있는 ARP 캐시 테이블이라는 것에 대해서 알아보겠다.