네트워크 범위 구분: LAN / MAN / WAN
네트워크는 규모와 관리 범위에 따라 세 가지로 나뉩니다.
- LAN(Local Area Network): 직접 구축한 내부 네트워크. 건물 내부든 대규모 캠퍼스든, 직접 선로를 깔아 운영하는 범위면 LAN입니다.
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MAN(Metro Area Network): 한 도시 정도 규모를 커버하는 네트워크.
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WAN(Wide Area Network): 멀리 떨어진 LAN들을 연결하는 네트워크. 직접 구축이 불가능한 범위라 KT, LGU+, SKB 같은 통신사업자로부터 회선을 임대해 사용합니다.
네트워크 회선 종류
일반 인터넷 회선
| 종류 | 속도 |
|---|---|
| 광랜(이더넷) / FTTH | 100Mbps ~ 기가 |
| 동축 케이블 인터넷 | 수십 ~ 수백 Mbps |
| xDSL (ADSL, VDSL 등) | 수 ~ 수십 Mbps |
전용 회선
가입자와 통신사업자 간 대역폭을 보장해주는 서비스입니다. 크게 두 가지로 나뉩니다.
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저속 회선: 음성 전송 기술 기반, 64kbps 단위로 구분. 신뢰성은 높지만 광 전송 기술의 발전으로 점점 사용 빈도가 줄고 있습니다.
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고속 회선(메트로 이더넷): 광케이블 기반 이더넷. 수~수십 km 전송이 가능하며 현재 인터넷 전용 회선의 주류입니다.
LLCF(Link Loss Carry Forward) — 이더넷 전용 회선 구성 시 한쪽 링크가 다운되면 반대쪽도 함께 다운시키는 기능입니다. 저속 회선은 2계층 프로토콜로 자동 감지되지만, 이더넷 전용 회선은 LLCF 설정이 별도로 필요하므로 개통 후 반드시 확인해야 합니다.
VPN
물리적 전용선 없이 가상으로 전용 네트워크를 구성하는 기술입니다.
- 통신사업자 VPN (MPLS VPN): 여러 가입자가 하나의 망을 공유하되 가입자를 구분해 전용선처럼 사용.
전용 회선 대비 비용이 낮고, 거리보다 속도에 따라 비용이 결정되므로 원거리일수록 경제적입니다.
- 가입자 VPN: 일반 인터넷망을 이용해 직접 가상 전용 네트워크를 구성. 가장 저렴한 방식입니다.
DWDM
하나의 광케이블에 서로 다른 파장의 빛을 실어 여러 채널로 동시에 데이터를 전송하는 기술입니다. 통신사업자 내부 장거리 통신에 주로 쓰이며, 최근 기가 인터넷(FTTH)에도 활용되고 있습니다.
네트워크 구성요소
케이블 종류
트위스티드 페어 (UTP/STP)
가장 흔하게 사용하는 케이블입니다.
카테고리(Cat) 단위로 등급이 나뉘고, 가장 많이 쓰이는 건 Cat 5E(1G 지원) 입니다.
가상화와 IP 기반 스토리지 확산으로 더 높은 대역폭이 필요해지면서 최근 서버에는 10GBASE-T가 기본으로 탑재되는 추세입니다.
동축 케이블
케이블 TV나 인터넷 연결에 사용됩니다.
최근에는 트랜시버가 통합된 DAC(Direct Attach Copper Cable) 형태로 데이터 센터 내 고속 연결에 활용됩니다.
광케이블
일반적으로 다른 구리선(UTP, 동축)보다 신뢰도가 높고 더 먼 거리까지 통신할 수 있어 높은 대역폭을 요구하거나 먼 거리를 통신해야 하는 네트워크 장비 간의 통신에 주로 사용됩니다.
케이블은 저항 때문에 생기는 감쇄와 주위 자기장의 간섭으로부터 보호받아야 하는데 광신호를 기반으로 하는 광케이블은 이런 감쇄와 간섭으로부터 비교적 자유롭습니다.
광케이블은 싱글모드, 멀티모드 2가지로 나뉩니다.
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싱글모드: 먼 거리 통신을 지원하기 위해 케이블 굵기가 매우 가늘고 신호를 보내는 광원으로 레이저를 사용한다. (레이저는 다른 빛에 비해 먼 거리를 퍼지지 않고 직진하는 성질)
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멀티모드: 싱글모드에 비해 비교적 굵은 케이블을 사용하며 광원으로 LED를 사용한다.
(LED 광원은 레이저보다 쉽게 구현할 수 있어 멀티모드 케이블과 트랜시버 모두 가격이 싱글모드보다 저렴)
| 구분 | 멀티모드 | 싱글모드 |
|---|---|---|
| 광원 | LED | 레이저 |
| 전송 거리 | 최대 550m | 10 ~ 100km |
| 비용 | 저가 | 고가 |
| 케이블 색 | 주황(1G) / 하늘(10G) | 노란색 |
이더넷 표준 표기법 읽는 법
1000BASE-T를 예로 들면:
1000 → 속도 (1,000Mbps = 1Gbps)
BASE → 단일 채널 통신 (BROAD면 다채널)
T → 케이블 타입 (T: 트위스티드 페어, SX/SR: 멀티모드 광, LX/LR: 싱글모드 광)
DAC(Direct Attach Copper Cable) / AOC(Active Optical Cable)
트랜시버와 케이블이 일체화된 형태로, 스위치-서버 간 짧은 거리를 연결할 때 비용과 복잡성을 줄이기 위해 사용합니다.
DAC는 동축 케이블, AOC는 광케이블 기반이라는 차이가 있습니다.
네트워크 주요 장비
NIC (네트워크 인터페이스 카드)
컴퓨터를 네트워크에 연결하는 하드웨어 장치입니다. 흔히 "랜카드"라고 부릅니다.
주요 역할은 세 가지입니다.
- 직렬화(Serialization): 전기 신호 ↔ 데이터 신호 변환
- MAC 주소: 수신 패킷의 목적지가 자신인지 확인 후 처리 또는 폐기
- 흐름 제어(Flow Control): 데이터를 받지 못할 상황이면 상대방에게 전송 중지 요청
허브 (Hub)
L1 장비로, 들어온 전기 신호를 모든 포트로 그대로 내보냅니다.
덕분에 네트워크에 연결된 모든 단말이 같은 콜리전 도메인에 속하게 되어 성능 저하와 루프 장애의 원인이 됩니다. 현재는 거의 사용되지 않습니다.
스위치 (Switch)
L2 장비로, MAC 주소를 이해해 목적지 포트로만 신호를 전달합니다.
허브의 단점을 해결한 장비입니다.
MAC 주소 학습(Address Learning) 과정을 통해 포트-MAC 주소 매핑 테이블을 유지합니다.
허브 vs 스위치: 허브는 모든 포트로 신호를 전송, 스위치는 목적지 포트만으로 신호를 전송합니다.
라우터 (Router)
L3 장비로, IP 주소를 기반으로 최적 경로를 찾아 패킷을 포워딩합니다.
네트워크 간 경계에서 불필요한 브로드캐스트/멀티캐스트를 차단하고 원격지 통신 프로토콜로의 변환도 담당합니다.
로드 밸런서 (Load Balancer)
기본적으로 L4에서 동작하며, 여러 서버에 트래픽을 분산시킵니다.
대표 IP를 로드 밸런서가 갖고, 실제 요청은 각 서버로 목적지 IP를 변경해 전달합니다(NAT 방식).
서버 헬스 체크, 대용량 세션 처리 기능도 포함됩니다.
애플리케이션 계층(L7)에서 동작하는 로드 밸런서는 ADC(Application Delivery Controller) 라고 별도로 부릅니다.
방화벽 / IPS
L4에서 동작하며 3, 4계층 정보(IP, 포트)를 정책과 비교해 패킷을 통과시키거나 차단합니다.
공유기 / 모뎀
공유기는 L2 스위치 + L3 라우터 + L4 NAT + 간단한 방화벽이 하나로 합쳐진 장비입니다.
모뎀은 단거리 이더넷 신호를 먼 거리 전송이 가능한 기술로 변환해주는 장비입니다.
인터넷 종류에 따라 FTTH 모뎀, 케이블 모뎀, ADSL/VDSL 모뎀 등이 있습니다.
정택준
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