기술 학습 노트

테마

L2 데이터 링크 계층 ​

NIC와 MAC 주소 ​

NIC(Network Interface Card) ​

네트워크 인터페이스 카드, 흔히 랜카드라고 부르는 하드웨어입니다. 전문적으로는 NIC이라고 표현합니다. NIC에는 두 종류가 있습니다.

  • 유선 NIC: 이더넷(Ethernet, IEEE 802.3) 규격 사용
  • 무선 NIC: Wi-Fi(IEEE 802.11x) 규격 사용

MAC 주소(MAC Address) ​

NIC에 부여된 48비트 고유 식별자입니다. 하드웨어 주소, 물리 주소라고도 부릅니다.

00:50:56:C0:00:01
|------|  |------|
제조사 ID  고유 번호
(3바이트)  (3바이트)

MAC 주소의 핵심 특징:

  • 48비트(6바이트) 주소 체계
  • 앞 3바이트를 읽으면 제조사 정보를 알 수 있음
  • 하드웨어 주소이지만 소프트웨어적으로 변경 가능
  • 변경된 MAC 주소를 Virtual MAC Address라고 함

확인 명령어:

bash
# Windows
ipconfig /all

# Linux/Mac
ip addr
# 또는
ifconfig

무선 네트워크에서는 보안을 위해 접속할 때마다 MAC 주소를 변경하는 Virtual MAC Address 기능을 사용합니다. 하드웨어 정보(제조사)가 노출되는 것을 방지하기 위함입니다.

LAN의 개념 ​

**LAN(Local Area Network)**은 쉽게 말해 우리 집 네트워크입니다. 공유기를 중심으로 연결된 내부 네트워크가 LAN 구간입니다.

  • LAN 안쪽: 사설(Private) 네트워크. 사설 IP 사용
  • LAN 바깥: 공인(Public) 네트워크. 인터넷 구간

L2 스위치의 종류 ​

L2 Access 스위치 ​

엔드포인트와 직접 연결되는 스위치입니다. 흔히 스위치 허브라고 부릅니다.

  • 엔드포인트의 랜케이블이 직접 꽂히는 장치
  • 목적지 MAC 주소를 근거로 스위칭 수행
  • 내부에 MAC 주소 테이블을 관리하며 자동 학습

L2 Distribution 스위치 ​

스위치를 위한 스위치입니다. 여러 Access 스위치를 묶어서 관리합니다.

  • VLAN(Virtual LAN) 기능 제공
  • 물리적으로 하나의 LAN을 논리적으로 분할 가능
  • 건물 비유: Access 스위치가 각 방, Distribution 스위치가 각 층

공유기의 정체 ​

공유기는 사실 올인원 디바이스입니다.

기능설명
L2 스위치내부 장치 간 스위칭
무선 APWi-Fi 접속 포인트
라우터(일부)게이트웨이 역할
NATIP 주소 공유
DHCP 서버IP 주소 자동 할당
DNS 포워딩DNS 질의 대행 및 캐싱

브로드캐스트와 LAN/WAN 경계 ​

브로드캐스트(Broadcast) ​

특정 네트워크 내의 모든 호스트에게 데이터를 전송하는 방식입니다.

  • 유니캐스트: 특정 1대에게만 전송 (일대일)
  • 브로드캐스트: 네트워크 내 모든 호스트에게 전송 (일대다)
  • 멀티캐스트: 특정 그룹에 가입한 호스트에게만 전송

브로드캐스트는 본질적으로 비효율적입니다. 필요에 의해 사용하지만, 빈번한 브로드캐스트는 네트워크 효율을 떨어뜨립니다. 브로드캐스트가 도달하는 범위를 기준으로 LAN과 WAN의 경계를 나눌 수 있습니다.

브로드캐스트 주소 ​

  • MAC 브로드캐스트: FF:FF:FF:FF:FF:FF (48비트 모두 1)
  • IP 브로드캐스트: 호스트 ID가 모두 1인 경우 (예: 192.168.0.255)

AWS 환경의 L2 특수성 ​

AWS는 **SDN(Software Defined Networking)**으로 구현되어 있어 L2 수준의 동작이 일반 물리 환경과 크게 다릅니다.

AWS L2의 핵심 특징:

  • MAC 주소 기반 통신이 사실상 없음 (가상 네트워크 패브릭을 통해 IP 기반 라우팅)
  • L2 스위치, VLAN 구성을 직접 할 필요 없음
  • 서브넷과 보안 그룹 설정만으로 L2 관련 작업 자동 완료
  • ARP 브로드캐스트 같은 비효율적 통신 불필요
  • STP(Spanning Tree Protocol) 같은 복잡한 프로토콜 개념 자체가 없음

결론적으로 AWS에서는 L3(IP) 수준부터 네트워크를 다루면 됩니다. 이것이 물리 환경 대비 AWS가 네트워크 관리를 크게 단순화하는 핵심 이유입니다.