고정 IP vs 유동 IP — DHCP의 동작 원리

# 고정 IP vs 유동 IP — DHCP의 동작 원리

## 두 가지 할당 방식

네트워크에서 IP를 부여받는 방법은 두 가지다.

| 방식 | 설명 | 변경 시점 |
|------|------|---------|
| **고정 IP (Static IP)** | 한 번 설정하면 바뀌지 않는다 | 관리자가 수동 변경 |
| **유동 IP (Dynamic IP)** | 일정 조건에서 자동으로 갱신된다 | 리스 만료 / 연결 해제 |

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## 고정 IP — 언제 필요한가

임베디드 환경에서 고정 IP는 거의 필수다. 이유는 명확하다.

- **다른 장치가 이 장치를 찾아와야 한다** — XCP master, 디버거, 모니터링 서버 등
- **IP가 바뀌면 연결 설정을 다시 해야 한다** — 자동화된 테스트 환경에서 치명적
- **보안 정책에서 IP 기반 접근 제어를 쓴다**

lwIP를 쓰는 경우:

```c
// 고정 IP 할당 예 (lwIP)
IP4_ADDR(&ipaddr, 192, 168, 0, 20);
IP4_ADDR(&netmask, 255, 255, 255, 0);
IP4_ADDR(&gw, 192, 168, 0, 1);
netif_set_addr(&netif, &ipaddr, &netmask, &gw);
```

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## 유동 IP와 DHCP

유동 IP는 **DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)** 가 관리한다. DHCP 서버(보통 공유기)가 클라이언트에게 IP를 "대여"해주는 구조다. 리스(lease) 시간이 만료되면 갱신하거나 다른 IP를 받을 수 있다.

### DHCP 4-Way Handshake

```
클라이언트                    DHCP 서버
    |                             |
    |--- DHCP Discover ---------->|  (브로드캐스트: "IP 줄 서버 있어요?")
    |<-- DHCP Offer --------------|  ("192.168.0.100 어때요?")
    |--- DHCP Request ----------->|  ("그걸로 할게요")
    |<-- DHCP ACK ---------------|  ("확정, 24시간 대여")
```

### BOOTP와의 차이

DHCP는 BOOTP에서 발전했다. BOOTP는 IP 할당 외에 부트 이미지 경로도 제공할 수 있는 프로토콜이다. 일부 임베디드 시스템에서 TFTP 부팅 시 BOOTP를 아직 사용하기도 한다.

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## 임베디드에서 DHCP를 쓸 때의 주의점

**기기 전원이 꺼지면 IP가 바뀔 수 있다.** DHCP는 MAC 주소 기반으로 IP를 배정하지만, 서버 설정에 따라 동일 MAC에 동일 IP를 보장하지 않는다.

대안: DHCP 서버에서 **MAC → IP 고정 예약(Static DHCP Reservation)** 설정. 편의성(DHCP)과 안정성(고정 IP)을 동시에 얻는다.

```
DHCP 예약 예 (공유기 설정):
MAC: AA:BB:CC:DD:EE:FF → 192.168.0.20 고정
```

lwIP에서 DHCP 사용:

```c
dhcp_start(&netif);       // DHCP 시작
// ...
struct dhcp *dhcp = netif_dhcp_data(&netif);
if (dhcp->state == DHCP_STATE_BOUND) {
    // IP 할당 완료
}
```

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## 정리

| 상황 | 권장 방식 |
|------|---------|
| MCU, 임베디드 서버, 계측 장비 | 고정 IP |
| 개발 PC, 테스트 클라이언트 | DHCP (또는 DHCP 예약) |
| 생산 라인 장비 | 고정 IP + 별도 IP 관리 문서 |

IP가 예상치 않게 바뀌어서 Wireshark 필터가 안 걸리거나, XCP 연결이 끊기는 상황의 원인 1순위가 유동 IP다.

고정 IP vs 유동 IP — DHCP의 동작 원리

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