컴퓨터 네트워크의 물리적 네트워크
컴퓨터 네트워크는 네트워크에 상주하는 서로 다른 하드웨어들을 연결하는 케이블과 연결된 컴퓨터에서 사용되는 어댑터(호스트), 라우터 또는 브릿지 그리고 집선기와 증폭기로 구성됩니다.
또한 물리적 컴퓨터 네트워크는 사용되는 하드웨어 유형 및 크기 면에서 다양합니다. 크게는 아래와 같이 4가지로 나뉘어 있고, 일반적인 네트워크의 종류는 LAN과 WAN입니다.
- LAN(Local Area Network)
- PAN(Personal Area Network)
- MAN(Metropolitan Area Network)
- WAN(Wide Area Network)
아래에서 물리적 네트워크를 연결하는 장치들을 알아보고 마지막으로 LAN과 WAN의 차이점을 비교하겠습니다.
물리적 네트워크 장치
NIC (network interface controller)
컴퓨터를 네트워크에 연결하여 통신하기 위해 사용하는 하드웨어 장치. 이더넷 케이블을 꽂을 수 있는 포트를 지닌 하드웨어 장치.
리피터
OSI 7계층 모델의 1계층, 물리계층에서 동작하는 장치. 신호를 받아 증폭 및 재전송함으로써 더 먼거리까지 데이터를 전송할 수 있도록 도와주는 장치. 근거리 통신망을 확장하거나 서로 연결하는데 주로 사용한다. 전자기장 확산이나 케이블 손실로 인한 신호 감쇠를 보상해주어 여러대의 리피터로 신호를 먼거리까지 전달하는 것이 가능해진다.
허브
OSI 7계층 모델의 1계층, 물리계층에서 동작하는 장치. 다수의 PC와 장치들을 묶어 LAN을 구성할 때 각 PC에 연결된 노드들을 한 곳으로 모으는 역할을 한다. 노드의 중심축에 놓여, 여러 컴퓨터들을 연결해 하나의
네트워크를 만들어준다. UTP 랜 케이블을 이용해 가까운 거리의 컴퓨터들을 연결하는 네트워크 장치.
브릿지
OSI 7계층 모델에서 2단계, 데이터 링크 계층에 있는 여러 네트워크 세그먼트를 연결하는 장치. 물리계층의 리피터, 네트워크 허브와 비슷하지만 특정 네트워크로 부터 오는 트래픽을 관리하는 역할을 한다. 공식적으로 IEEE 802.1D 표준을 따르는 장치를 뜻한다.
스위치
OSI L2 스위치: 데이터 링크 계층에 있는 장치. 자신과 연결된 장비들의 MAC주소와 그 장비가 연결된 포트를 기억해두었다가, 기억한 MAC 주소로 데이터가 오면 매칭되는 포트로 데이터를 전달하는 네트워크 장치
OSI L3 스위치: 대상의 IP 주소를 기반으로 데이터를 전달한다.
대부분의 스위치는 계층 2 스위치로 이더넷 케이블을 사용하여 네트워크 장치에 연결된다.
OSI L4 스위치: 계층 4의 TCP를 읽고 처리한다. 주로 로드밸런싱(서버 부하 분산)을 처리한다. 네트워크 외부에서 들어오는 모든 요청은 서버가 아닌 L4 스위치를 거쳐야 한다. 이 요청들은 L4 스위치가 받아 서버에 적절히 분산시켜 준다. L4 스위치는 부하 분산 뿐 아니라TCP, UDP, HTTP와 같은 프로토콜 헤더를 분석하며 거기에 IP를 Network address로 변환하고 더해 보낼 수 있다.
OSI L7 스위치: 계층 7, Application Layer에서 고급 로드 밸런싱과 트래픽 관리에 사용된다. TCP/UDP뿐 아니라,payload까지 분석해 로드밸런싱을 한다. 즉, 7 계층까지 올라온 패킷의 내용들(URL, 캐시, 쿠키)을 분석해 요청을 분산한다. 또한 L7 스위치는 App 수준 보안 기능을 제공해 방화벽으로 악성 요청을 필터링하거나 인증 및 접근 제어를 수행해 보안을 강화할 수 있다.
라우터
컴퓨터 혹은 네트워크 장치들간의 경로(Route)를 알고 있는 장치. 라우터는 데이터 패킷이 네트워크를 통과한 뒤 대상에 도달하는 경로를 선택한다. 서로 다른 네트워크에 연결하고 있는 인터넷을 구성하는 대규모 네트워크인 LAN, WAN 등 네트워크에서 다른 네트워크로 데이터를 전달하여 수행한다.
라우터는 인터넷 연결에 필요합니다. 둘 이상의 패킷 전환 네트워크 또는 서브넷을 연결하는 장치입니다. 주로 가정이나 소규모 사무실에서 인터넷 액세스를 위해 라우터를 필요로 하며 주요한 기능은 아래와 같습니다.
- 라우터는 데이터 패킷을 의도한 IP주소로 전달하여 네트워크 트래픽을 관리합니다.
- 여러 장치가 동일한 인터넷 연결을 사용할 수 있도록 합니다.
라우터에는 여러 유형이 있지만 대부분 근거리 통신망(LAN)과 광역 네트워크(WAN) 간에 데이터를 전달합니다. 라우터는 패킷을 효율적으로 전달하기 위해 네트워크 대상에 대한 경로 목록인 라우팅 테이블을 사용합니다. 라우터는 패킷의 헤더를 읽어들여 테이블을 참조해 효율적인 경로를 파악하고 경로상의 다음 네트워크로 패킷을 전달합니다.
네트워크의 종류
LAN(Local Area Network)
LAN(로컬 영역 네트워크): LAN은 비교적 짧은 거리에서 컴퓨터를 연결하여 데이터, 파일 및 리소스를 공유할 수 있도록 합니다. 예를 들어 LAN은 사무실 건물, 학교 또는 병원 내의 모든 컴퓨터를 연결합니다. 일반적으로 LAN은 개인이 소유하고 관리합니다.
LAN의 작동
대부분의 LAN은 라우터라는 중앙축에서 인터넷에 연결됩니다. 가정의 LAN은 단일 라우터를 주로 사용하는 한 편, 더 큰 공간이나 대형 사무실의 LAN은 보다 효율적인 패킷 전달을 위해 네트워크 스위치를 추가로 사용할 수 있습니다.
PAN(Personal Area Network)
PAN(개인 네트워크): PAN은 한 사람에게 서비스를 제공합니다. 예를 들어, iPhone과 Mac을 사용하는 경우 두 기기에서 문자 메시지, 이메일, 사진 등의 콘텐츠를 공유하고 동기화하는 PAN을 설정했을 가능성이 높습니다.
MAN(Metropolitan Area Network)
MAN(대도시 네트워크): MAN은 일반적으로 LAN보다 크지만 WAN보다 작습니다. 보통 도시와 정부 기관에서 MAN을 소유하고 관리합니다.
WAN(Wide Area Network)
WAN(광역 네트워크): 이름에서 알 수 있듯, WAN은 지역 간 또는 대륙 간 등 넓은 지역의 컴퓨터를 연결합니다. 인터넷은 전 세계 수십억대의 컴퓨터를 연결하는 가장 큰 WAN입니다. WAN은 일반적으로 집합적 또는 분산적 소유권 모델로 관리됩니다.
이더넷?
이더넷은 네트워크에 연결된 각 기기들이 48비트 길이의 고유의 MAC 주소를 가지고 이 주소를 이용해 상호간에 데이터를 주고 받을 수 있도록 만들어졌다. 전송 매체로는 BNC 케이블 또는 UTP, STP 케이블을 사용하며, 각 기기를 상호 연결시키는 데에는 허브, 네트워크 스위치, 리피터 등의 장치를 이용한다
LAN과 WAN의 차이점 (Difference between LAN and WAN)
- 지역 네트워크와 광역 네트워크의 차이
