MAC 주소와 주소 테이블

모든 네트워크 인터페이스에는 MAC 주소(매체 접근 제어 주소)가 있습니다. 이는 제조업체가 장치에 기록하는 고유한 하드웨어 식별자입니다. 장치가 네트워크 사이를 이동하면 IP 주소는 바뀔 수 있지만, MAC 주소는 일반적으로 하드웨어에 고정된 상태로 유지됩니다. 스위치는 프레임을 전달할 때 전적으로 MAC 주소에 의존하므로, MAC 주소를 이해하는 것은 LAN의 작동 방식을 이해하는 데 필수적입니다.

MAC 주소는 48비트 길이이며, 일반적으로 12개의 16진수 숫자를 6쌍으로 나누어 00:1A:2B:3C:4D:5E처럼 씁니다. 각 쌍은 1바이트를 나타냅니다. 콜론(때로는 하이픈이나 점)은 읽기 쉽도록 쌍을 구분할 뿐입니다. 이 형식으로 매우 많은 주소를 만들 수 있으므로 전 세계의 네트워크 하드웨어를 고유하게 식별할 수 있습니다.

MAC 주소는 두 부분으로 나뉩니다.

• 처음 24비트 — OUI(조직 고유 식별자): 제조업체를 식별하며 IEEE가 할당합니다.
• 마지막 24비트: 제조업체가 해당 장치에 할당하는 고유한 값입니다.

두 부분이 합쳐져 각 MAC이 전 세계적으로 고유해집니다. OUI를 조회하여 장치 제조업체를 확인할 수 있는 경우가 많습니다.

MAC은 하드웨어의 펌웨어에 설정되기 때문에 BIA(기록된 주소)라고도 합니다. 하지만 현대 운영 체제는 소프트웨어로 MAC을 스푸핑하거나 덮어써서 다른 MAC을 표시할 수 있습니다. 공격자는 필터를 우회하기 위해 이를 사용할 수 있으며, 개인 정보 보호 기능은 Wi-Fi에서 MAC을 무작위화하기도 합니다. 따라서 MAC은 일반적으로 고정되어 있지만 완전히 변경할 수 없는 것은 아닙니다.

스위치는 MAC 주소 테이블(콘텐츠 주소 지정 메모리를 뜻하는 CAM 테이블이라고도 함)을 유지하며, 알려진 각 MAC 주소를 해당 장치가 연결된 스위치 포트에 매핑합니다. 이 테이블은 스위칭의 핵심으로, 모든 전달 결정이 이 테이블을 확인합니다. 스위치는 들어오는 프레임의 출발지 주소를 관찰하여 테이블을 자동으로 만들고 갱신합니다.

테이블은 학습을 통해 채워집니다. 프레임이 포트로 들어올 때마다 스위치는 출발지 MAC을 읽고 해당 MAC과 들어온 포트 번호를 기록합니다. 이후 같은 MAC이 다른 포트에서 전송되면, 장치가 이동한 것이므로 스위치는 항목을 갱신합니다. 이러한 지속적인 학습 덕분에 테이블은 실제 네트워크 배치와 일치하는 상태를 유지합니다.

대부분의 테이블 항목은 Dynamic 항목입니다. 자동으로 학습되며 일정 시간 동안 아무 활동이 없으면 만료됩니다. 관리자는 특정 MAC을 특정 포트에 영구적으로 매핑하는 정적 항목을 추가할 수도 있습니다. 이는 중요한 서버나 보안에 유용합니다. 정적 항목은 만료되지 않고 학습된 동작보다 우선하므로, 필요한 곳을 정확하게 제어할 수 있습니다.

MAC 테이블의 크기는 유한합니다. 스위치는 제한된 수의 항목만 저장할 수 있습니다. 공격자는 가짜 출발지 MAC을 사용한 많은 프레임을 보내 테이블을 가득 채우는 MAC 플러딩으로 이를 악용할 수 있습니다. 테이블이 가득 차면 스위치가 허브처럼 모든 프레임을 플러딩하는 방식으로 되돌아갈 수 있어, 공격자가 트래픽을 스니핑할 수 있습니다. 포트 보안은 포트별 MAC 수를 제한하여 이를 방어합니다.

두 주소 유형을 명확히 구분해야 합니다.

• MAC 주소 — 계층 2, 하드웨어 주소이며 스위치가 로컬 네트워크 내부에서 사용합니다.
• IP 주소 — 계층 3, 논리적 주소이며 네트워크 사이에서 라우팅할 때 사용합니다.

장치는 로컬 네트워크 안에서 이동해도 MAC을 유지하지만, 새로운 네트워크에서는 새 IP를 받습니다. 스위치는 MAC을 사용하고 라우터는 IP를 사용합니다. 이러한 역할 분담은 네트워크의 기본 원리입니다.

모든 MAC 주소가 하나의 장치를 가리키는 것은 아닙니다. 특수 주소 FF:FF:FF:FF:FF:FF는 브로드캐스트 주소로, 로컬 네트워크의 모든 장치를 의미합니다. 일반적인 특정 장치용 MAC은 유니캐스트 주소이며, 특정 범위는 멀티캐스트 그룹용으로 예약되어 있습니다. 스위치는 브로드캐스트 목적지를 확인하면 프레임을 모든 포트로 플러딩합니다. 이것이 ARP와 같은 프로토콜이 한 번에 모든 장치에 도달하는 방식입니다.

시험을 위해 MAC 주소가 12개의 16진수로 표시되는 48비트 하드웨어 주소이며, 앞 절반이 제조업체의 OUI라는 점을 알아 두셔야 합니다. 스위치는 학습한 MAC-포트 매핑을 MAC 주소 테이블에 저장하며, 여기에는 일정 시간이 지나면 만료되는 동적 항목과 선택적으로 설정하는 정적 항목이 있습니다. MAC 플러딩이 공격이라는 점, 그리고 MAC은 계층 2이고 IP는 계층 3이라는 점을 이해하셔야 합니다.

MAC 주소에 대한 지식을 확인해 보세요.

MAC 주소가 12개의 16진수로 표시되는 48비트 하드웨어 식별자이며, 제조업체의 OUI 부분과 장치 부분으로 나뉜다는 것을 배웠습니다. MAC 주소는 장치에 기록되어 있지만 스푸핑될 수 있습니다. 스위치는 MAC과 포트를 매핑하는 MAC 주소 테이블(CAM 테이블)을 유지합니다. 이 테이블은 출발지 주소를 학습하여 채워지며, 일정 시간이 지나면 만료되는 동적 항목과 선택적인 정적 항목으로 구성됩니다. MAC 플러딩은 테이블의 제한된 크기를 공격하며, 포트 보안이 이를 방어합니다. MAC은 계층 2이고 IP는 계층 3입니다.