MAC(Media Access Control Address)

1. MAC 주소의 정의

MAC 주소는 네트워크 장비(PC, 스마트폰, 라우터, 프린터 등)에 고유하게 부여되는 하드웨어 주소

즉,

LAN에서 통신할 때 사용하는 물리적 주소
(OSI 2계층 주소)

IP주소는 논리적 주소(바뀜)

MAC 주소는 물리적 주소(기기 NIC에 저장)

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2. MAC 주소의 형태

✔ 표기 방식

AA:BB:CC:DD:EE:FF

총 48 비트 = 6 바이트

• 앞 3바이트(AA:BB:CC) → 제조사 식별 코드(OUI, 제조사별 고유 번호)
• 뒤 3바이트(DD:EE:FF) → 제조사가 개별 기기에 부여하는 고유 번호

예:

• 01:1A:79 → Apble
• 3C:5A:B4 → Samsong
• 00:50:56 → VMwore

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3. MAC 주소는 왜 필요한가?

LAN 통신(Ethernet)은 IP가 아니라 MAC 주소로 실제 전달

예시:

PC가 192.168.0.10 → 192.168.0.20으로 패킷을 보내려면

1. 목적지 MAC 주소를 먼저 알아야함 (ARP)
2. 이더넷 프레임에
   - Source MAC
   - Destination MAC
   을 넣어 전송
3. 최종적으로 해당 MAC 주소를 가진 NIC(네트워크카드)가 프레임을 수신

즉:

LAN 안에서는 MAC 주소가 최종 주소
IP 주소는 라우터가 라우팅할 때 쓰는 주소

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4. 스위치가 MAC 주소 기반으로 어떻게 동작하는가?

스위치는 OSI 2계층 장비로, MAC 주소를 보고 목적지 포트로 프레임을 전달

아래는 스위치 동작 3단계

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🔥 ① 배움(Learning): MAC 주소 테이블 생성

스위치는 들어오는 모든 프레임에서

"출발지 MAC 주소가 어느 포트로부터 왔는지" 학습

예:

• 포트1에서 AA:BB:CC:11:22:33이 온다면
  → MAC 테이블에
  AA:BB:CC:11:22:33→포트1 저장

이걸 MAC 주소 테이블(CAM Table)이라고 함

※ CAM Table(Content-Addressable-Memory):스위치 내부에 존재하는 메모리로 MAC 주소 테이블을 저장, 어떤 포트와 연결되어 있는지, VLAN 등이 저장

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🔥 ② 전달(Forwarding): 목적지 정보로 포워딩

프레임을 받았을 때

• 목적지 MAC 주소가 테이블에 있으면
  → 해당 포트에 정확히 1개만 전송(Unicast)

예:

목적지 MAC = 08:AA:BB:CC:DD:EE
→ MAC 테이블에서 포트 3번
→ 포트 3번으로만 전송

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🔥 ③ 홍수(Flooding): 모르면 전부 뿌림

아직 학습되지 않은 MAC 주소일 경우:

• 어디로 보내야 할지 모르므로
• 모든 포트로 프레임을 뿌린다(Broadcast/Flooding)
  (들어온 포트 제외하고 전체로 보내기)

이렇게 해서 목적지 장치는 프레임을 받고 응답→스위치는 그 응답을 보고 MAC 테이블 업데이트

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🔥 ④ 노화(Aging): 일정 시간 후 삭제

네트워크 변화에 대응하기 위해

MAC 테이블 항목은 보통 300초 후 자동 삭제

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🔥 스위치 동작을 한 번에 이해할 수 있는 흐름

[1] Learning
	들어오는 프레임의 "출발지 MAC"을 보고
    MAC 테이블에
    MAC → 포트 번호 기록

[2] Forwarding
	목적지 MAC이 테이블에 있으면 해당 포트로 전송

[3] Flooding
	목적지 MAC이 없으면 모든 포트로 전송
    
[4] Aging
	일정 시간 지나면 학습된 MAC 제거

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🔥 5. 스위치가 MAC 주소를 사용하는 진짜 이유

• LAN 내부 통신을 빠르게 하기 위함
• IP 없이도 통신 가능
• 브로드 캐스트 구간을 유지
• 라우터처럼 복잡한 경로 선택 없이 단순하고 빠름 (하드웨어 ASIC 기반)

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🔥 6. 스위치 vs 라우터 MAC 처리의 차이

기능	스위치	라우터
기준	MAC주소	IP주소
테이블	MAC(CAM)테이블	라우팅 테이블
Flooding	가능	불가능
브로드캐스트 전달	전달함	막음
LAN 구간	MAC 기반 동작	IP 기반 동작

 

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결론

MAC 주소

• 장비 NIC에 할당된 고유 주소
• LAN에서 실제로 통신할 때 사용
• ARP를 통해 IP ↔ MAC 대응

스위치

• MAC 주소 기반으로 프레임 전달
• Learning → Forwarding → Flooding → Aging 구조
• LAN에서 매우 빠르고 효율적으로 기기 연결