2023. 3. 20. 16:40ㆍCS/Network
IT엔지니어를 위한 네트워크 입문을 공부하고 정리한 내용입니다.
오늘은 네트워크를 이해하기 위해 네트워크를 구성하는 요소에 대하여 알아보았습니다.
1. 네트워크 인터페이스 카드 (NIC)
우리가 일상에서 ‘랜카드’라고 많이 부르는 것이다.
정식 명칭은 ‘Network interface card’로 컴퓨터를 네트워크에 연결하기 위한 하드웨어 장치다.
보통 노트북과 데스크톱에는 NIC가 온보드 형태로 기본 장착되는 경우가 많다.
가. NIC의 역할
- 직렬화(Serialization) : 전기적 신호는 데이터 신호로, 데이터 신호는 전기적 신호로 변환.
- MAC 주소 : NIC는 MAC 주소를 가진다. 입력받은 패킷의 목적지 주소와 자신의 MAC 주소와 일치하는지 확인하고 받아들인다.
- 흐름 제어(Flow Control) : 네트워크가 다수의 의해 공유될 경우 돌아가면서 사용해야 한다. 동시에 데이터를 보내는 사고를 예방하기 위해서 데이터를 받지 못할 때는 상대방에게 통신 중지를 요청할 수 있다.
2. 케이블과 커넥터
케이블은 1 계층 장비로 종류는 크게 3가지가 있다.
- 트위스티드 페어(Twisted Pair)
- 동축 (Coaxial)
- 광 (Fiber-optic)
거리, 속도, 환경에 맞는 케이블을 선택하면 된다.
가. 트위스티드 페어
두 선을 꼬아서 만들 케이블로 전자파 장애(EMI)에 있어 억제 능력이 뛰어나다.
게다가 가격이 싸고 설치가 용이하다.
- 비차폐 트위스티드 페어 케이블
: UTP (Unshielded Twisted Pair)
: 최대 250Mbps까지 지원하며, 주로 실내에서 쓰인다.
- 차폐 트위스티드 페어 케이블
: STP, FTP, S/FTP 등
: UTP의 간섭과 잡음의 영향을 줄인 것으로, 신호 간섭이 많은 공장이나 야외에 사용된다.
: 빠른 속도가 필요할 때도 사용되곤 한다.
: 비용이 비싸고 작업하기가 어렵다.
- STP (Shielded Twisted Pair)
: 각 페어마다 포일로 쉴드를 형성해 차폐한다. - FTP (Foiled Twisted Pair)
: 전체 케이블을 포일로 쉴드를 감싼다. - S/FTP
: 각 페어를 포일로 감싸고 또 다시 전체 케이블을 포일로 감싼다.
출처 : https://naver.me/GCuEckjL
나. 동축 케이블
다루기 힘들고 고가다.
기본적으로 잘 사용하지 않는다.
이전에는 케이블 TV나 인터넷 연결을 위해서 사용한 적 있다.
최근에는 10G 이상의 고속 연결을 위해 트랜시버를 통합한 DAC(Direct Attach Copper Cable)을 많이 사용한다.
다. 광 케이블
광섬유를 사용한다.
광섬유는 앞선 구리선보다 신뢰도가 높고 더 먼 거리를 더 빠르게 통신할 수 있다.
높은 대역폭을 요구하거나 먼 거리를 통시하는 경우 많이 사용한다.
광신호를 기반으로 하는 광케이블은 비교적 감쇄나 간섭으로부터 자유롭다.
3. 허브
허브는 케이블과 같이 1 계층 장비다.
입력받은 전기 신호를 재생성하고 연결된 여러 장비들로 신호를 보낸다.
주소를 이해하지 못하기 때문에 입력된 신호를 연결된 장비들로 무분별하게 전송한다.
이에 불필요한 패킷이 생성되거나, 패킷이 무한히 순환하는 문제(루프)가 발생해서 네트워크 성능에 안 좋은 영향을 준다.
다양한 장애의 원인이 되어 현재는 거의 사용하지 않는다.
4. 스위치
2 계층 장비다.
다양한 장비를 연결한다.
허브와는 다르게 MAC 주소를 이해할 수 있고 패킷의 목적지와 연결된 포트로만 전기 신호를 보낸다.
5. 라우터
3 계층에서 동작한다.
IP주소를 이해한다.
IP를 분석해서 잘 못 찾아온 패킷은 버린다.
최적의 경로로 패킷을 전송한다.
원격지로 쓸모없는 패킷이 전송되지 않도록 브로드캐스트와 멀티캐스트를 컨트롤한다.
6. 로드 밸런서
4 계층 장비다. (7 계층 로드 밸런서를 ADC라고 부른다.)
포트 주소를 이해한다.
IP변환, 서비스 헬스 체크, 대용량 세션 처리를 지원한다.
7. 방화벽
4 계층에서 동작하며 방화벽을 통과하는 패킷의 3, 4계층 정보를 정책과 비교해 버리거나 포워딩한다.
8. 공유기, 모뎀
가정에 보급되어 있는 공유기는 2 계층 스위치, 3 계층 라우터, 4 계층 NAT와 간단한 방화벽 기능을 한 곳에 모아둔 장비다.
모뎀은 단거리 통신에 유리한 기술과 장거리 통신에 유리한 기술을 이어주고 변환해 주는 장비다.
기가 인터넷의 경우 대부분 FTTH 모뎀을 사용하고 동축 케이블 인터넷은 케이블 모뎀을, 전화선을 사용하면 ADSL, VDSL 모뎀을 사용한다.
- NAT (Network Address Translation) : 공인 IP주소를 사설 IP주소로 바꿔주는 데 사용하는 통신망의 주소 변환기
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