동일 서브넷 내 두 호스트가 통신할 때와 다른 서브넷의 호스트와 통신할 때, ARP 요청 대상과 목적지 MAC 주소가 어떻게 달라지는지 패킷 헤더 수준에서 설명해주세요.

동일 서브넷 통신 시, 두 호스트는 ARP를 통해 서로의 IP 주소에 해당하는 MAC 주소를 직접 알아냅니다. ARP 요청은 브로드캐스트되어 동일 서브넷 내 모든 호스트에게 전달되며, 목적지 IP에 해당하는 호스트만 자신의 MAC 주소를 응답합니다. 따라서 패킷의 목적지 MAC 주소는 통신하려는 상대방 호스트의 실제 MAC 주소가 됩니다.

반면, 다른 서브넷 호스트와 통신할 때는 게이트웨이를 거쳐야 합니다. 이때 ARP 요청 대상은 통신하려는 상대방 호스트의 IP 주소가 아니라, 게이트웨이 라우터의 IP 주소가 됩니다. 호스트는 ARP를 통해 게이트웨이 라우터의 MAC 주소를 알아내고, 패킷의 목적지 MAC 주소는 이 게이트웨이 라우터의 MAC 주소로 설정됩니다. 실제 목적지 호스트의 MAC 주소는 라우터가 다음 홉으로 전달할 때 다시 ARP를 통해 알아내게 됩니다. 즉, L2와 L3 주소의 책임이 분리되는 거죠. ARP 캐시는 이러한 MAC 주소 정보를 임시 저장하여 불필요한 ARP 요청을 줄여줍니다.