물리 계층, 데이터 링크 계층의 네트워크 범위는 일반적으로 LAN으로 한정
- 같은 네트워크 내의 호스트끼리 정보를 주고받는다
- ex. 케이블, 허브, 스위치 등의 네트워크 장비들
다른 네트워크에 속해 있는 호스트와 정보를 주고받기 위해서는 3계층인 네트워크 계층이 필요
- LAN을 넘어 다른 네트워크와의 통신을 위한 네트워크 계층
- IP 주소를 통한 송수신지 대상을 지정
- 라우팅을 통한 다른 네트워크와 통신
- *라우팅: 다른 네트워크에 이르는 경로 결정
네트워크 계층이 필요한 이유를 반대로 접근하면, 물리 계층과 데이터 링크 계층만으로 통신하기 어려운 이유를 알면 된다.
데이터 링크 계층의 한계
1. 다른 네트워크까지의 도달 경로를 파악하기 어려움
- 라우팅(routing): 패킷이 이동할 최적의 경로를 결정하는 것
- 라우터(router): 라우팅을 수행하는 대표적인 장비
2. MAC 주소만으로는 모든 네트워크에 속한 모든 호스트의 위치를 특정하기 어려움
- MAC 주소와 IP 주소는 함께 사용되고, 기본적으로 IP 주소를 우선 활용
- 이론적으로 네트워크 인터페이스마다 MAC 주소가 부여되어 있지만, 호스트는 시시때때로 속해 있는 네트워크가 달라질 수 있다.
- 따라서 MAC 주소 체계만으로 모든 네트워크에 속해 있는 모든 호스트의 위치를 특정하기 어렵다.
택배 기사 입장에서도 수신지를 기반으로 택배를 배송하는 것처럼 네트워크 패킷 또한, MAC 주소와 IP 주소가 같이 명시되어 있지만 기본적으로 IP 주소를 토대로 라우팅이 이루어지고 MAC 주소는 최종적으로 호스트를 식별하는 데 사용된다.
| IP 주소 | MAC 주소 |
| 택배의 수신지 역할 | 택배의 수신인 역할 |
| 논리 주소 | 물리 주소 |
| 유동적으로 할당, 자동으로 할당받거나 사용자가 직접 할당 | NIC마다 할당되는 고정된 주소 |
cf. DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol): IP 주소를 자동으로 할당받는 데 사용하는 프로토콜
* 주소 구조 비교
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