네트워크 연결 구분

네트워크는 규모와 관리 범위에 따라 LAN, MAN, WAN으로 구분된다.

• LAN
  - 사용자 내부 네트워크
• MAN
  - 한 도시 정도를 연결하고 관리하는 네트워크
• WAN
  - 멀리 떨어진 LAN을 연결해주는 네트워크
  

예전에는 네트워크당 사용하는 프로토콜이 달랐지만,
현재는 대부분 이더넷으로 통합되면서 관리 범위를 기준으로 구분한다.

LAN

Local Area Network의 약자로 홈 네트워크, 사무실용 네트워크처럼 비교적 소규모의 네트워크를 말한다.
먼 거라를 통신할 필요가 없어 스위치와 같이 비교적 간단한 장비로 연결된 네트워크를 LAN이라고 부른다.

WAN

Wide Area Network의 약자로 먼 거리에 있는 네트워크를 연결하기 위해 사용한다.
멀리 떨어진 LAN을 서로 연결하거나 인터넷에 접속하기 위한 네트워크가 WAN에 해당한다.
WAN은 대부분 통신사업자로부터 회선을 임대해 사용한다.

네트워크 구성 요소

네트워크를 이해하기 위해 여러 가지 이론을 공부하는 것도 중요하지만 실제로 네트워크를 구성해보고 그에 필요한 요소들을 기반으로 네트워크가 무엇인지 알아가는 것이 더 중요하다.

네트워크 인터페이스 카드

흔히 랜 카드라고 부르는 부품이다.
PC에 NIC는 주로 온보드 형태로 장착되어 있지만,
여러 네트워크에 동시에 연결되어야 하거나 높은 대역폭이 필요할 경우, 추가로 카드를 장착할 수 있다.

네트워크 인터페이스 카드의 주요 역할은 다음과 같다.

• 직렬화
  - NIC는 전기적 신호를 데이터 신호 형태로 또는 데이터 신호 형태를 전기적 신호 형태로 변환해준다. 네트워크 카드 외부 케이블에서는 전기 신호 형태로 데이터가 전송되는데 이런 상호 변환 작업을 직렬화라고 한다.

• MAC 주소
  - NIC는 MAC 주솔르 가지고 있어, 받은 패킷의 도착지 주소가 자신의 MAC 주소가 아니면 폐기하고 자신의 주소가 맞다면 시스템 내부에서 처리할 수 있도록 전달한다.

• 흐름 제어
  - 패킷 기반 네트워크에서는 다양한 통신이 하나의 채널을 이용하므로 이미 통신중인 데이터 처리 때문에 새로운 데이터를 받지 못할 수 있다. 이런 현상으로 인한 데이터 유실 방지를 위해 데이터를 받지 못할 때 상대방에게 통신 중지를 요청하는 과정을 흐름 제어라 한다.
  

허브

허브는 1계층에서 동작하는 장비이다.
허브는 거리가 멀어질수록 줄어드는 전기 신호를 재생성해주고 HUB라는 용어 그대로 여러 대의 장비를 연결할 목적으로 사용된다.
허브는 단순히 들어오는 신호를 모든 포트로 내보내므로 네트워크 성능이 줄어드는 문제가 있고, 패킷이 무한 순환하는 문제가 있어 거의 사용되지 않는다.

스위치

스위치는 허브와 동일하게 여러 장비를 연결하고 통신을 중재하는 2계층 장비이다.
허브와 스위치는 내부 동작 방식은 다르지만 여러 장비를 연결하고 케이블을 한 곳으로 모아주는 역할은 같아서 허브라는 용어를 공통적으로 사용한다.

허브는 단순히 전기 신호를 재생성해 출발지를 제외한 모든 포트에 전기 신호를 내보내지만 스위치는 허브와 달리 MAC 주소를 이해할 수 있어 목적지 MAC 주소의 위치를 파악하고 목적지가 연결된 포트로만 전기 신호를 보낸다.

스위치를 통해 효율이 낮은 네트워크 응답 성능의 이더넷 네트워크가 성능 보장이 가능한 효율 높은 네트워크 기술로 발전할 수 있었던 계기가 되었다.

라우터

네트워크 크기가 점점 커지고 먼 지역에 위치한 네트워크와 통신해야 하는 요구사항이 늘어나면서 라우터가 필요해졌다.
라우터는 OSI 7계층 중 3계층에서 동작하면서 먼 거리로 통신할 수 있는 프로토콜로 변환한다.

라우터는 원격지로 쓸데없는 패킷이 전송되지 않도록 브로드캐스트와 멀티캐스트를 컨트롤하고 불분명한 주소로 통신을 시도할 경우 이를 버린다.

로드 밸런서

일반적으로 로드 밸런서는 OSI 7계층 중 4계층에서 동작한다.
애플리케이션 계층에서 애플리케이션 프로토콜의 특징을 이해하고 동작하는 7계층 로드 밸런서를 별도로 ADC(Application Delivery Controller)라고 부른다.
L4 스위치라고 부르는 네트워크 장비도 로드 밸런서의 한 종류로, 스위치처럼 여러 포트를 가지고 있으면서 로드 밸런서 역할을 하는 장비를 지칭한다.

로드 밸런서는 4계층 포트 주소를 확인하는 동시에 IP 주소를 변경할 수 도 있다.

방화벽

대부분 네트워크 장비는 정확한 정보 전달에 초점이 맞추어져 있지만 보안 장비는 네트워크 장비와 달리 정보를 잘 제어하고 공격을 방어하는 데 초점이 맞추어져 있다.
방화벽은 OSI 7계층 중 4계층에서 동작해 방화벽을 통과하는 패킷의 3,4 계층 정보를 확인하고 패킷을 정책과 비교해 버리거나 포워딩한다.