네트워크 학습

H.GOO·2023년 6월 13일

DHCP IP클래스 OSI 7계층 ip 게이트웨이 공인IP 내부ip 네트워크 루프백IP 사설IP 서브넷마스크 외부IP

네트워크 인터페이스 카드 (Network Interface Card)

정의

컴퓨터 및 기기가 인터넷에 연결할 수 있도록 도와주는 장치로 NIC, 네트워크 카드, 랜카드, 닉카드, 이더넷 카드 등으로 불린다.

OSI 7 계층 기준으로 L1과 L2 를 포함하는 장치이다.

역할

NIC는 TCP/IP 계층의 인터페이스로서 물리적 계층에서 신호를 전송하고 네트워크 계층에서 패킷을 전송할 수 있다.

계층에 관계없이 컴퓨터/서버와 데이터 네트워크 간의 중개자 역할을 한다.

사용자가 웹 페이지를 요청하면 LAN은 사용자의 장치에서 데이터를 가져와 네트워크 서버로 보낸 다음 사용자에게 표시하는 데 필요한 데이터를 받는다.

구성 요소

제어 장치
네트워크 카드의 핵심 부분으로 NIC의 성능을 직접적으로 결정한다. 컨트롤러는 들어오는 데이터를 처리하는 작은 CPU처럼 작동한다.
부팅 ROM 슬롯
슬롯을 사용하면 디스크 없는 워크스테이션을 네트워크에 연결할 수 있는 Boot ROM 기능이 활성화되어 보안이 강화되고 하드웨어 비용이 절감된다.
NIC 포트
일반적으로 이더넷 케이블이나 광 모듈에 직접 연결되어 네트워크 케이블이나 광섬유 점퍼에서 신호를 생성 및 수신한다.
버스 인터페이스
회로 기판의 측면에 있으며 일반적으로 "골든 핑거"로 알려진 버스 인터페이스가 컴퓨터 마더보드 확장 슬롯에 삽입되어 네트워크 카드와 컴퓨터 또는 서버 간의 연결에 사용된다.
LED가 표시
사용자가 네트워크 어댑터의 작동 상태, 네트워크 연결 여부, 데이터 전송 여부를 식별하는 데 도움이 된다. 예를 들어 Link/Act는 연결의 활성 상태를 나타내고 Full은 전이중인지 여부를 나타내며 Power는 전원 표시기입니다.
브라켓
PCI 네트워크 카드 시장에는 두 종류의 브라켓이 있는데, 하나는 높이 120mm의 전체 높이 브라켓이고, 다른 하나는 높이 80mm의 절반 높이 브라켓이다. 브래킷은 사용자가 컴퓨터나 서버의 확장 슬롯에 네트워크 카드를 고정하는 데 도움이 된다.

종류

이더넷 카드(이더넷 어댑터)
IP 프로토콜을 전송 프로토콜로 사용하여 일반적으로 광섬유 케이블 또는 트위스트 페어 케이블을 통해 이더넷 스위치에 연결된다. 광 포트는 데이터 전송을 위해 광섬유 케이블을 사용하며 일치하는 모듈 인터페이스는 일반적으로 SFP, QSFP 등이다. 해당 광섬유 인터페이스는 LC, SC, MPO 등이다. 전기 포트의 공통 인터페이스 유형은 RJ45이며, 일반적으로 연선 케이블로 연결되며 동축 케이블로 연결된 소수의 인터페이스도 있다.
FC 카드
학명은 파이버 채널입니다. 파이버 채널 전송 프로토콜을 사용하고 광 케이블을 통해 파이버 채널 스위치에 연결한다. 인터페이스에는 광학 및 전기의 두 가지 유형이 있다. 광 포트의 전송 모드 및 매칭 모듈은 이더넷 카드와 유사하지만 해당 포트는 SC 및 LC뿐이다. 전기 인터페이스 유형은 DB9 또는 HSSDC이다.
IB 카드
Infiniband는 FC/IP SAN 장치, NAS 장치, 서버 연결에 사용되며 iSCSI RDMA의 저장 프로토콜로 사용된다. InfiniBand 카드는 오늘날의 현대 워크로드에 필요한 속도 향상, 확장성 및 기능이 풍부한 기술을 제공하는 초저 대기 시간, 초고 처리량 및 혁신적인 네트워크 컴퓨팅 엔진을 제공한다.

공인/사설 IP & 내부/외부 IP

공인 IP (= 외부 IP)

인터넷 사용자의 로컬 네트워크를 식별하기 위해 인터넷 서비스 공급자(ISP)가 제공하는 IP 주소이다.

공인 IP는 전세계에서 유일한 IP 주소를 갖으며 외부에 공개되어 있기 때문에 인터넷에 연결된 다른 PC로부터의 접근이 가능하다.

따라서 공인 IP 주소를 사용하는 경우에는 방화벽 등의 보안 프로그램을 설치할 필요가 있다.

사설 IP (= 내부 IP)

일반 가정이나 회사 내에 할당된 네트워크 IP 주소이고 로컬 IP라고도 불린다.

IPv4 주소 부족으로 인해 서브넷팅된 IP이기 때문에 라우터에 의해 로컬 네트워크상의 PC나 장치에 할당된다.

사설 IP 주소는 다음과 같은 3가지 주소 대역으로 고정되며, 그 이외는 공인 IP라 볼 수 있다.

Class A : 10.0.0.0 ~ 10.255.255.255
Class B : 172.16.0.0 ~ 172.31.255.255
Class C : 192.168.0.0 ~ 192.168.255.255

고정 IP & 유동 IP

고정 IP

말 그대로 고정된 IP이며 컴퓨터를 종료한다고 해도 고정 IP는 바뀌지 않는다.

보통 웹 서비스 등을 운영하는 기업에서 구매해서 사용하고 IP 주소의 부족으로 인해 비싼 비용을 지불하고 사용할 수 있다.

유동 IP (= DHCP)

DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)이라고도 하며, IP가 필요한 컴퓨터에 유동 IP를 부여하고 해당 컴퓨터를 종료하면 그 IP를 반환 받아서 다른 장치에 다시 부여하는 것이다.

내부 IP는 주로 유동 IP로 설정해서 내부 네트워크의 모든 기기가 인터넷을 문제없이 쓸 수 있도록 해준다.

외부 IP의 경우도 보통 가정에서는 유동 IP 이다.

IP 클래스

IP주소는 32 자리 이진수로 구성되어 있고 이 주소는 십진수로 표현되는데 옥테드 당 ' . ' 을 찍어 구분한다. 또한, 하나의 네트워크안에 IP들은 네트워크 영역은 같아야하고, 호스트 IP는 서로 달라야 통신이 가능하다.

A 클래스

0.0.0.0 ~ 127.255.255.255

하나의 네트워크가 가질 수 있는 호스트 수가 제일 많은 클래스

B 클래스

128.0.0.0 ~ 191.255.255.255

C 클래스

192.0.0.0 ~ 223.255.255.255

루프백 IP

127.0.0.1 , localhost

네트워크상에서 자신을 나타내는 가상적인 주소로, 자신에게 다시 네트워크 입력이 들어온다고 하여 루프백(Loopback) 주소라고 한다.

네트워크 통신이란 인터넷 상에 존재하는 호스트와 서로 패킷을 주고 받는 것이다. 이때, 호스트 A에서 B로 패킷을 전달하고 싶다고 생각해 보자. 그러면 A의 네트워크 계층에서 B의 네트워크 계층으로 패킷을 전송해야 한다. 패킷엔 목적지(B)의 IP 주소가 담겨 있다. 이 정보를 통해 B의 네트워크 계층에 도달한다면, B의 네트워크 계층은 수신한 패킷을 상위 계층들로 전달하고, 각 상위 계층은 알아서 패킷을 분해하고 순수 데이터(페이로드)를 수신할 것이다.

그런데 만약 목적지 IP 주소를 127.0.0.1로 설정하게 되면 A의 네트워크 계층은 이 패킷을 외부로 전송하지 않는다. 전송하지 않고 고스란히 자신이 다시 받은 것처럼 처리하여, 상위 계층으로 올려 보낸다. 즉 자신이 송신한 패킷을 그대로 수신한 효과를 주기 때문에 루프백 주소 라고 칭한다.