네트워크 장비
네트워크 장비란?
네트워크 장비란 컴퓨터 네트워크를 구성하고, 데이터를 전송하며, 네트워크 통신을 관리하는 데 사용되는 물리적 장치들을 의미합니다.
OSI 7계층 모델에서 전송 계층(4계층)까지 주로 물리적 장치와 밀접하게 관련되어 있고, 세션 계층(5계층)부터는 주로 소프트웨어 기반의 기능과 프로토콜이 중심입니다. 따라서 전송 계층까지 각 계층에서 사용되는 주요 네트워크 장비들을 살펴보고, 각 장비에 대해 자세히 설명하도록 하겠습니다.
계층별 주요 네트워크 장비
1. 물리 계층 (Physical Layer)
주요 장비: 리피터, 허브
리피터
신호를 증폭시켜 장거리 전송 시 신호의 감쇠를 방지하는 장치입니다.
케이블 길이가 길 경우 전송 과정에서 신호가 약해질 수 있는데, 리피터가 신호를 증폭시켜 신호 전달되는 거리를 증가시킵니다.
<리피터를 사용하면 안되는 경우>
. 네트워크 트래픽이 많을 때
. 세그먼트에서 사용되는 억세스 방법들이 다를 때
. 데이터 필터링이 필요할 때 (보안, 콘텐츠 제한, 트래픽 관리를 위한 제어 등)
허브
여러 네트워크 장치를 연결하는 중심점 역할을 하며, 신호를 모든 포트로 방송합니다.
아래 사진에서 구멍(포트)를 볼 수 있는데, 여기에 선을 꽂으면 PC와 연결이 가능합니다.
허브는 다수의 PC와 장치들을 묶어서 LAN을 구성할때, 각각의 PC에 연결된 케이블을 하나로 모으는 역할을 해줍니다.
허브는 패킷을 받으면 그걸 자기랑 연결된 모든 장비들에게 무조건 보내는데, 과도한 트래픽으로 인한 충돌현상이 발생할 수 있습니다.
2. 데이터 링크 계층 (Data Link Layer)
주요 장비: 브리지, 스위치
브리지
네트워크 세그먼트 간의 데이터 전송을 관리하며, MAC 주소를 기반으로 트래픽을 필터링합니다.
네트워크를 분리하는 기능을 담당하고, 또 서로 다른 네트워크를 연결해주기도 합니다.
리피터보다 지능적이며 리피터의 기능을 모두 갖고 있습니다.
네트워크 브리지는 OSI 모델의 데이터 링크 계층에 있는 여러 개의 네트워크 세그먼트를 연결해 줍니다.
브리지는 허브나 리피터보다 더 복잡한 경향을 가집니다. 브리지는 들어오는 데이터 패킷을 분석하여 브리지가 주어진 패킷을 다른 네트워크로 전송할 수 있는지 결정할 수 있습니다.
스위치
브리지의 고급 버전으로, 여러 장치 간의 데이터 전송을 효율적으로 관리하며, MAC 주소를 사용하여 데이터를 적절한 대상에게 전송합니다.
네트워크 회선과 서버컴퓨터를 연결합니다.
스위치는 허브보다 지능이 있는 장비입니다.
자기에게 연결된 장비들의 IP와 MAC주소를 모두 가지고 있기때문에, 장치에서 패킷이 오면 그
패킷의 목적지를 파악해서그 장치로만 패킷을 보내주기 때문에 이전 허브가 연결된 모든 pc에 패킷을 전송하는 것보다 트래픽이 현저하게 줄고 네트워크 속도가 빨라집니다. 하지만, 자기가 모르는 주소의 패킷을 전달받으면 허브처럼 모든 pc로 패킷을 전송합니다.
3. 네트워크 계층 (Network Layer)
주요 장비: 라우터, 3계층 스위치
라우터
서로 다른 네트워크 간의 데이터 전송을 관리하며, IP 주소를 기반으로 최적의 경로를 결정합니다.
라우터는 패킷의 위치를 추출하여 그 위치에 대한 최적의 경로를 지정하며, 이 경로를 따라 데이터 패킷을 다음 장치로 전향시킵니다.
라우터는 자신에게 연결된 디바이스들의 주소를 갖고 있다는 점에서는 스위치와 동일하나, 네트워크 상에 자신과 연결된 가장 가까운 라우터의 주소 또한 갖고 있습니다.
3계층 스위치
스위치 기능과 라우팅 기능을 결합한 장치로, 네트워크 계층에서의 라우팅과 데이터 링크 계층에서의 스위칭 기능을 수행합니다.
4. 전송 계층 (Transport Layer)
주요 장비: 게이트웨이
게이트웨이
서로 다른 통신 환경이나 프로토콜 간의 데이터 전송을 가능하게 하는 장치로, 예를 들어 TCP/IP 네트워크와 다른 프로토콜 네트워크 간의 데이터 전송을 관리합니다.
OSI 모델의 모든 계층을 포함하여 동작합니다.
두 개의 완전히 다른 네트워크 사이의 데이터 형식을 변환하는 장치로, 프로토콜 구조가 다른 네트워크 환경들을 연결할 수 있는 기능을 제공하는 상당히 고차원적인 장비입니다.
여러 계층의 프로토콜 변환기능을 수행함으로써 네트워크내의 병목 현상을 일으키는 지점이 될수도 있습니다.
이렇게 많은 기능을 수행하는 장비이지만 비싸고 사용법이 어렵다는 단점이 있습니다.
