이더넷이란? → NIC(랜카드)와 MAC 주소 → 허브와 스위치의 차이와 동작 방식

🧠 핵심 메시지

"우리가 사용하는 와이파이와 인터넷, 그 근간에는 조용히 일하는 이더넷과 스위치가 있다."

🛠 1. 이더넷이란 무엇일까?

🧭 1) 인터넷은 마법이 아니다

우리는 인터넷을 너무나 당연하게 여깁니다.
주소창에 www.google.com을 치면 바로 구글이 뜨고, 고양이 영상도 척척 재생되죠. 하지만 이 모든 건 수많은 기술과 장비가 눈에 보이지 않는 곳에서 일사불란하게 움직이기 때문입니다.

그 중심에 있는 것이 바로 이더넷, MAC 주소, 허브, 스위치, 라우터입니다.

인터넷과 이름이 비슷해서 헷갈리지만,
이더넷(Ethernet)은 ‘인터넷’의 일부가 아니라,
하나의 네트워크(LAN)를 구성하는 기술 방식입니다.

2) 이더넷이란?

즉, 인터넷이 ‘전 세계 네트워크의 연결’이라면,
이더넷은 ‘하나의 지역 네트워크(LAN)를 만드는 설계도’입니다!

이더넷은 케이블, 전기 신호, 신호 처리 규칙, MAC 주소 등
LAN을 구축하는 모든 요소와 방식을 하나로 정리한 네트워크 만들기 키트예요.

📝 표준 이름: IEEE 802.3
이 표준은 IEEE라는 국제 기술 기관에서 정리한 공식 문서로,
케이블 방식, 신호 처리, 충돌 대응 방식 등이 포함되어 있습니다.

🌶 2. 이더넷도 떡볶이처럼 종류가 다양하다?

이더넷은 하나의 기술이지만,
속도, 케이블 종류, 신호 방식에 따라 여러 가지 버전이 있어요.

규격 이름	전송 속도	특징
10BASE-T	10Mbps	구리선 사용, 초기 이더넷
100BASE-T	100Mbps	Fast Ethernet
1000BASE-T	1Gbps	현재 가장 일반적인 형태
10GBASE-T	10Gbps 이상	데이터센터, 기업용 등

마치 밀떡, 쌀떡, 치즈떡볶이처럼 속도와 환경에 따라 골라 쓰는 네트워크 떡볶이입니다!

10Mbps 앞에 적힌 단위는 1초 사이에 주고받을 수 있는 데이터의 크기를 말하며 1Gbps는 1초에 1기가바이트를 전송할 수 있다는 뜻입니다. 오늘날 일반 가정 및 사무실에서는 주로 1Gbps가 사용되며, 10Gbps 이상의 이더넷은 데이터 센터나 인터넷 제공 업체처럼 많은 양의 데이터를 처리해야 하는 곳에서 사용합니다.

👨‍💼 3. 통역사처럼 일하는 ‘NIC(랜카드)’의 역할

이더넷에는 유선으로 네트워크를 연결하기 위해 꼭 필요한 케이블에 대한 설명이
담겨 있습니다.

이더넷에서 사용하는 케이블의 종류는 구리로 되어 있는 케이블부터 유리나 플라스틱으로 되어 있는 케이블까지 다양한데, 이더넷은 이러한 케이블 종류와 더불어 연결 단자의 규격에 관한 내용까지 정의하고 있습니다.

또 이후에 설명할 허브와 스위치처럼 자신에게 연결된 컴퓨터들이 보내는 데이터를 받아 또 다른 컴퓨터에 전송 하는 중간 장치에 대한 내용도 담겨 있습니다.

이외에도 네트워크 계층에서 사용하는 IP 주소처럼 각 기기를 구분하는 역할을 하는 MAC 주소와 이러한 MAC 주소가 붙어 있는 장치인 네트워크 인터페이스 카드에 관한 내용도 들어 있습니다

NIC(Network Interface Card), 흔히 ‘랜카드’라고 부르는 이 부품은
컴퓨터를 네트워크와 연결하는 통역사 역할을 합니다.

예전에는 PC 본체에 별도로 장착된 네트워크 인터페이스 카드가 있었는데,

요즘에는 메인보드에 LAN 포트가 통합되어 있어 따로 신경 쓰지 않아도 간편하게 네트워크에 연결할 수 있습니다.

NIC의 주요 역할

1) 직렬화(serialization)
→ 데이터를 전기 신호로 변환하거나, 반대로 신호를 데이터로 되돌림
2) MAC 주소 관리
→ 고유 식별 번호로, 네트워크 상에서 자신을 식별함

📦 데이터를 NIC에 전달하면 → ⚡ 전기 신호로 변환되어 케이블을 통해 전송됩니다.
반대로, 들어온 신호도 NIC가 읽어서 다시 데이터로 바꿔주죠.

🆔 4. 진짜 주소, MAC 주소란?

NIC에는 고유한 ‘MAC 주소 (Media Access Control)’가 들어 있습니다.
이 주소는 마치 기기의 주민등록번호 같아요.

MAC 주소는 PC나 스마트폰처럼 네트워크를 사용하는 기기라면 모두가 가진 주소로, IP 주소처럼 장치들을 서로 인식하고 식별하기 위해 사용합니다.

비교 항목	MAC 주소	IP 주소
고정 여부	고정 (제조 시 부여)	변경 가능
용도	물리적인 기기 식별	논리적인 네트워크 식별
예시	ab:cd:ef:01:23:45	192.168.0.1

MAC 주소는 48비트(6바이트)로 구성되며,
앞 3바이트는 제조사 식별, 뒤 3바이트는 기기 고유 번호입니다.

이 MAC 주소를 가지고 어떤 일을 할 수 있을까요?

1. 기기 내부에서 자신에게 들어온 데이터가 맞는지 판별하는 데 사용할 수 있습니다.

데이터가 들어왔을 때 헤더에 적힌 도착지 MAC 주소를 확인하고, 자기 주소가 맞으면 IP, TCI〕처럼 상위 레벨에서 처리할 수 있게 데이터를 전송하고, 아니라면 폐기하는 식입니다.

2. 스위치에서도 이 MAC 주소를 활용해 자신에게 연결된 컴퓨터로 데이터를 전달합니다.

🔌 5. 네트워크는 선만 연결하면 끝일까?

처음 컴퓨터를 연결할 땐 단순히 선만 연결하면 됐습니다.
하지만 컴퓨터가 5대 이상이 되면?

케이블이 복잡해지고, 충돌과 전송 문제가 발생해요.

그래서 등장한 것이 허브(Hub)와 스위치(Switch)입니다.
두 장치는 모두 여러 컴퓨터를 하나의 네트워크로 묶어주는 중심 장치이지만,
그 작동 방식에는 큰 차이가 있습니다.

‘이더넷이란?’에서는 공유기가 라우터의 역할도 수행하고 있다고 이야기했습니다.

그럼 공유기는 라우터일까요, 아니면 스위치나 허브일까요? 정답은 둘 다입니다.

우리가 생각하는 것 이상으로 가정용 공유기는 하는 일이 많은데요, 라우터처럼 외부 네트워크에서 내부 네트워크로 데이터를 연결하는 일도 수행하고, 스위치나 허브처럼 내부적으로 데이터를 주고받는 역할도 수행합니다

🚦 5. 라우터, 길을 안내하는 네트워크의 내비게이션

라우터（router)는 길을 뜻하는 route에서 따온 용어로. 이름처럼 데이터가 원하는 목적지로 원활하게 도착할 수 있도록 적절한 통신 경로를 안내하는 장치입니다.

물론입니다! 위 내용을 기반으로 라우터와 라우팅 테이블, TTL까지 이야기 중심 발표 스크립트 스타일로 정리해드릴게요. 비유와 흐름을 활용해 쉽게 이해될 수 있도록 구성했습니다.

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🚦 라우터, 길을 안내하는 네트워크의 내비게이션

라우터（router)는 길을 뜻하는 route에서 따온 용어로. 이름처럼 데이터가 원하는 목적 지로 원활하게 도착할 수 있도록 적절한 통신 경로를 안내하는 장치입니다

🧭 1) 네트워크에도 길잡이가 필요해요

생각해봅시다.
우리가 지도 앱을 켜고 목적지를 입력하면 앱은 최적의 경로를 찾아주죠.
“이 길은 막혔어요, 우회하세요!”
“3분 더 빨리 가려면 이쪽으로 가세요!”

마치 안내 데스크입

이런 기능은 인터넷 세계에도 필요합니다.
수많은 데이터가 네트워크망 속을 이리저리 오가는 가운데, 데이터도 목적지까지 최적의 길로 가야 합니다.

이 역할을 해주는 장치가 바로 라우터(Router)입니다.

🧱 2) 라우터는 뭐 하는 기계일까?

라우터는 '길을 안내해주는 장비'입니다.
Route라는 단어에서 왔듯, 데이터가 목적지까지 가장 빠르고 정확하게 갈 수 있도록 중간에서 경로를 안내해줍니다.

📦 라우터 = 네트워크의 안내데스크
"이쪽으로 가세요!"
"아, 그 목적지라면 이 라우터를 거쳐 가세요."

🏡 3) 공유기도 사실 라우터예요

우리 집에 있는 공유기(Wi-Fi 라우터)도 라우터의 역할을 합니다.
공유기 뒷면을 보면 ‘WAN’ 단자가 있죠? 여기에 외부 인터넷 선을 꽂으면 외부 네트워크(WAN)와 집 안 네트워크(LAN)를 연결하는 게이트웨이 역할을 하게 됩니다.

하지만 라우터는 집 안에만 있는 게 아닙니다.
KT, SK브로드밴드 같은 통신사, 대기업 데이터 센터, 글로벌 네트워크 중심지에도 수많은 라우터가 복잡한 통신망을 관리하고 있습니다.

🗺️ 4) 라우팅 테이블: 라우터 속의 지도

자, 질문이 생깁니다.

“라우터는 어떻게 수많은 경로 중에서 최적의 길을 찾을까?”

그 비밀은 바로 라우팅 테이블(Routing Table)에 있습니다.
라우터는 이 테이블에 다음과 같은 정보를 기록해두고 있어요.

항목	설명
목적지 주소	데이터가 가야 할 IP 주소
다음 홉(Next hop)	그 목적지로 가기 위한 다음 라우터의 주소
거리/우선순위	가장 빠른 경로에 우선순위를 둠

📌 이 정보는 직접 사람이 설정할 수도 있고, 주변 라우터들과 자동으로 정보 교환을 통해 갱신될 수도 있어요.

🧪 5) 실제 데이터의 여정은?

예를 들어, 김네트의 집에서 박워크의 집으로 데이터를 보내고 싶다고 해봅시다.

1. 김네트의 컴퓨터는 데이터를 만들어 근처 라우터에 보냅니다.
2. 라우터는 라우팅 테이블을 보고 목적지와 유사한 주소를 찾습니다.
3. “가장 가까운 건 저쪽 라우터네!” 하고 다음 라우터로 데이터를 넘깁니다.
4. 이렇게 중간 라우터를 계속 거치면서 목적지인 박워크의 집까지 도착하게 됩니다.

🔁 6) 무한 루프를 막는 TTL

문제는, 라우터가 잘못된 경로를 갖고 있다면 어떻게 될까요?

❗ A → B → A → B → A…
데이터가 같은 자리만 계속 돌 수도 있어요. 이걸 라우팅 루프라고 해요.

이런 상황을 막기 위해 TTL(Time To Live)이라는 제도가 있습니다.

항목	설명
TTL의 역할	데이터가 네트워크를 무한히 떠도는 걸 방지
기본 구조	데이터가 라우터를 하나 지날 때마다 TTL 값이 1씩 감소
종료 조건	TTL = 0이 되면 데이터는 폐기됨

TTL은 마치 음식에 붙은 ‘유통기한’ 같아요.
너무 오래 지나면 버리는 거죠!

💡 정리해봅시다

개념	요약 설명
라우터	데이터를 목적지로 보내는 네트워크의 길 안내자
라우팅 테이블	라우터 속의 지도 (어디로 보낼지 정보 저장)
TTL	데이터가 네트워크 속을 무한히 맴도는 걸 막는 유효기간

✨ 한 문장 요약

라우터는 데이터의 내비게이션이다.
그 안에는 라우팅 테이블이라는 지도와, TTL이라는 유효기간이 있다.
덕분에 데이터는 빠르고 안전하게 목적지까지 도달한다.

📣 7. 허브: 모두에게 공평하지만, 비효율적

📢 허브는 확성기다

허브는 모든 컴퓨터에 데이터를 똑같이 전달합니다.
이를 ‘브로드캐스트 통신’이라고 해요.

그래서 하나가 말할 땐, 나머지는 조용해야 합니다. 동시에 두 명이 말하면? 충돌(Collision)이 발생하죠.

📢 예시: 카페 공지사항처럼 모든 사람에게 보내는 방식

허브의 단점

• 한 번에 하나의 통신만 가능
• 데이터를 많이 보낼수록 충돌 가능성 증가
• 충돌이 나면 재전송, 비효율 발생

그래서 허브는 간단하지만 성능이 떨어지는 방식이에요.

🎯 8. 스위치: 목적지를 알고 보내는 똑똑한 장치

스위치는 편지지

스위치는 데이터의 목적지를 파악해 해당 컴퓨터에게만 전달합니다.
이걸 ‘유니캐스트 통신’이라고 합니다.

📦 예시: 택배처럼 ‘받는 사람’에게만 정확히 전달하는 방식

그럼 스위치는 어떻게 정확히 목적지를 찾을 수 있는 걸까요?

스위치의 동작 방식

1) 컴퓨터의 MAC 주소를 보고
2) 어떤 포트에 어떤 기기가 연결됐는지 학습 (MAC 주소 테이블)
3) 목적지 주소에 따라 정확히 데이터 전송

장치	통신 방식	충돌 방지	효율성
허브	브로드캐스트	없음	낮음
스위치	유니캐스트	있음	높음

이 덕분에 여러 컴퓨터가 동시에 통신 가능하고,
네트워크 성능도 대폭 향상됩니다!

보통 스위치에 연결된 컴퓨터들은 각자 고유한 포트 번호를 갖고 있습니다. 가령 거실에
있는 컴퓨터는 포트 번호 1234번, 동생 방에 있는 노트북은 포트 번호 5678번과 같은 식
입니다.

그리고 처음 데이터 통신이 시작되면 스위치는 자신에게 들어온 데이터의 헤더를 보고 목적지의 MAC 주소는 어디이며 포트 번호는 몇 번인지를 확인해 MAC 주소 테이블이라는 공간에 저장합니다.

이렇게 한 번 테이블에 정보가 저장되고 나면 다시 데이터를 주고받을 때 스위치에서 데이터의 MAC 주소를 확인한 뒤 MAC 주소 테이블을 확인해 주소가 일치하는 기기의 포트로만 데이터를 전송하게 됩니다.

이렇게 스위치는 정해진 목적지로만 데이터를 보내기 때문에 여러 기기가 충돌 없이 동
시에 데이터를 주고받을 수 있게 되었고, 그 결과 허브에 비해 더 효율적인 네트워크 통
신이 가능해졌습니다

“스위치와 MAC 주소는, 인터넷 통신의 골목길을 막힘 없이 연결해주는 도로와 표지판이다.”

[ 컴퓨터 ]
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[ NIC (MAC 주소) ]
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[ 스위치 ↔ MAC 주소 기반으로 분배 ]
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[ 라우터 ↔ 외부 네트워크와 연결 ]
   │
[ 인터넷 ↔ 수많은 라우터, DNS, 서버 ]

출처

• 그림으로 쉽게 이해하는 웹, HTTP, 네트워크 (강추)