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MAC 주소와 전달표

MAC 주소 · Media Access Control address · 물리 주소

는 프레임의 링크 계층 송수신 대상을 표현하는 보통 48비트 식별자다. 스위치는 출발지 MAC을 관찰해 별 전달표를 만들고 목적지 MAC을 찾아 출구를 고른다.

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01무엇이고, 어떤 일을 하나

  • 같은 링크의 여러 수신자 중 프레임을 받을 대상을 구별한다.
  • 스위치가 과거 수신 포트를 기억하여 미학습 상태의 flooding을 줄이도록 한다.
  • 단말 이동·이중 연결·가상 게이트웨이 전환이 전달 경로에 미친 영향을 추적한다.

02어떤 순서로 동작하나

  1. 분류

    수신 포트와 태그에 따라 프레임이 속한 을 먼저 정한다. 같은 MAC 문자열도 이 다르면 별도 전달 문맥이므로 장비 전체에서 무조건 하나의 포트로 합치지 않는다.

  2. 출발지 학습

    출발지 MAC이 유효한 학습 대상이면 수신 포트와 연결해 기록하거나 갱신한다. 목적지 주소를 관찰했다는 이유만으로 그 주소가 입력 포트에 존재한다고 학습하지 않는다.

  3. 목적지 조회

    목적지 유니캐스트 항목이 있고 전달 가능한 포트이면 해당 출구로 보낸다. 출구가 입력과 같다면 불필요한 재전송을 필터링하며 · 조건도 함께 적용한다.

  4. 미학습과 만료

    알 수 없는 유니캐스트는 같은 의 가능한 포트에 복제한다. 동적 항목이 만료되면 다음 프레임에서 다시 flooding할 수 있으며 예약 멀티캐스트는 별도 규칙으로 처리할 수 있다.

03먼저 알아둘 용어와 구성요소

·MAC 문맥과 출력 포트를 연결하는 전달 데이터베이스다.
MAC 첫 옥텟의 하위 비트로 개별 주소와 그룹 주소를 구분한다.
전역 할당 주소와 로컬 관리 주소를 구분하는 비트다.
동적 학습 항목이 일정 시간 갱신되지 않을 때 만료시키는 과정이다.
LEARN THROUGH PRACTICE

실습: MAC 학습표와 Ethernet 프레임 연결하기

동적 MAC 항목을 포트와 연결하고, 프레임의 주소·종류·패딩과 구별한다.

실습 구성과 전제

  • 같은 의 두 단말이 통신한 MAC 표와 별도 프레임을 비교한다. 두 화면을 같은 연속 실행으로 해석하지 않는다.
  • 스위치의 전달표와 캡처 도구의 개별 프레임은 관찰 범위가 다르다.

  1. 동적 학습 결과 조회

    • 스위치는 수신 프레임의 출발지 MAC을 포트에 연결한다. 표의 Destination Address는 이후 전달 때 목적지를 조회하는 키라는 뜻이다.
    • Self는 자체 항목이고 Dynamic은 학습한 단말 주소다. 도 함께 기록한다.
    text
    show mac-address-table

    실제 IOS 명령. 플랫폼에 따라 show mac address-table을 사용한다.

    4/20 · 구성도 5원본 크기로 보기 ↗
    • Self 한 행과 Dynamic 두 행이 구분된다.
    • Dynamic의 출구가 FastEthernet1/0과 FastEthernet1/1이다.
    확인 기준

    화면의 1 Dynamic 항목 두 개는 Fa1/0과 Fa1/1에 연결된다.

  2. 목적지 MAC과 EtherType 구분

    • 별도 프레임의 목적지 ff:ff:ff:ff:ff:ff는 브로드캐스트, Type 0x0806은 페이로드를 뜻한다.
    • 본문 Protocol type 0x0800은 해석할 프로토콜 주소가 라는 뜻이다. Type과 다른 위치다.
    text
    Wireshark 표시 필터: eth.type == 0x0806

    실습 흐름을 재구성한 명령 예시. 장치·인터페이스 이름은 구성에 맞춰 사용한다.

    GARP와 주소 충돌 · GARP 패킷 분석 (4)원본 크기로 보기 ↗
    • Frame 길이는 64 bytes이며 Ethernet II Type은 ARP 0x0806이다.
    • ARP의 Hardware size 6, Protocol size 4가 별도로 보인다.
    확인 기준

    주소와 주소 필드를 서로 다른 열에 기록한다.

  3. 패딩·FCS의 검증 범위 정리

    • 짧은 메시지 뒤 Padding은 최소 프레임 크기를 채운다. Frame 길이 64와 응용 데이터 길이를 같게 취급하지 않는다.
    • FCS 0x00000000은 unverified다. 값이 보인다고 CRC 통과를 의미하지 않는다. Preamble·SFD·IFG도 이 프레임 필드와 분리한다.
    text
    show interfaces FastEthernet1/0

    입력 오류·CRC를 확인하는 후속 조회 예시

    확인 기준

    MAC 학습은 표로, CRC 오류는 NIC·인터페이스 통계로 따로 검증한다.

실습에서 확인한 동작 원리

  • MAC 표는 주소와 출구의 관계이고 헤더는 개별 프레임의 정보다.
  • 캡처 길이와 검증되지 않은 FCS를 선로 정상의 근거로 과대 해석하지 않는다.
관련 개념·전체 실습 화면 이어서 읽기 →
동작·명령 참고 문서

04예제로 따라가기

  • 가상 단말 A가 Gi1/0/1에서 프레임을 보내면 MAC-A→Gi1/0/1을 학습한다. 단말을 Gi1/0/2로 옮기고 새 출발지 프레임이 들어오면 같은 의 항목이 새 포트로 바뀐다.
  • 캐시가 192.0.2.10→MAC-A를 정확히 가리켜도 스위치의 MAC-A 출구가 잘못됐다면 전송은 실패할 수 있다. IP→MAC과 MAC→포트의 두 표를 따로 읽어야 한다.
  • 가상 두 스위치 사이에서 MAC-A가 초당 여러 번 서로 다른 포트로 이동하면 정상 단말 이동 한 번과 다르다. 동일 의 루프·중복 연결·다중 섀시 구성과 이동 시각을 대조한다.

05혼동하기 쉬운 점과 확인 기준

  • MAC은 강한 사용자 인증서가 아니며 소프트웨어에서 로컬 주소를 선택하거나 변경할 수 있다. 주소가 같다는 사실만으로 장치의 소유자나 신뢰성을 확정하지 않는다.
  • CRC 오류는 링크의 비트 무결성 문제이고 MAC 이동은 학습 위치의 변화다. 두 현상을 하나의 주소 문제로 묶지 말고 포트 오류와 전달표를 각각 확인한다.

06상세 노트 · 실습 자료

헤더 구조, 설정 예시, 수치 계산과 수업 캡처는 아래 노트에서 이어집니다.

Ethernet 프레임 구조와 MAC 학습Ethernet II의 필드·바이트 경계와 VLAN 태그·패딩·FCS를 해석한다. 합성 헤더와 MAC 학습 과정을 따라 캡처 길이와 실제 전달 동작을 연결한다.상세 노트 읽기 →

공식 문서 · 표준

기초 개념과 동작 설명을 대조한 자료입니다. 제품 버전과 실제 설정에 따른 차이는 본문 및 원문에서 확인하세요.