[네트워크] 네트워크 접속 장치

 

📌INDEX

• 네트워크 접속 장치
• LAN카드
• 리피터
• 허브
• 브리지
• 게이트웨이
• 라우터
  
  

 

✔️ 네트워크 접속장치

• 네트워크 접속장치는 통신망(근거리 통신망, 광역 통신망) 구성에서 가장 기본이 되는 하드웨어이다.
• 물리적으로 떨어져있는 다양한 형태의 근거리 통신망을 연결하면 좀 더 복잡하고 큰 광역 통신망을 형성할 수 있는데, 이들을 연결하려면 다양한 접속장치가 필요하다.
• 컴퓨터나 네트워크 장치는 NIC(네트워크 인터페이스 카드)를 사용하여 네트워크에 연결할 수 있다.
• 허브, 중계기, 스위치, 게이트웨이, 라우터 등을 사용하여 네트워킹 문제를 해결한다.

✔️ LAN카드

• LAN카드(NIC, Network Interface Card)는 두 대 이상의 컴퓨터로 네트워크를 구성하기 위해, 외부 네트워크와 빠른 속도로 데이터를 송수신할 수 있도록 컴퓨터 내에 설치하는 확장 카드를 말한다.
• 네트워크에 연결하는 물리적 장치에는 반드시 하나 이상의 LAN카드가 있어야한다.
• LAN 카드는 전송 매체에 접속하는 역할과 데이터의 입출력 및 송수신, 프로토콜의 처리 기능 등을 담당한다.
• 최근에는 LAN 카드를 따로 두지 않고, 마더보드에 붙어있다.
• 각 LAN 카드에는 주민등록번호처럼 고유의 식별 코드가 있다. 이와같이, LAN카드에 할당된 48비트 물리적 주소를 MAC주소(Media Access Control Address)라고 한다.

✔️ 리피터

• 리피터(Repeater)는 접속 시스템의 수를 증가시키거나네트워크 전송 거리를 연장하기 위해 사용하는 장치로, 네트워크에서 신호를 수신하여 증폭한 후 다음 구간으로 재전송하는 역할을 한다.
• 네트워크에서 데이터를 전송할 때, 케이블에 따라 전송 거리에 제약이 있을 수 있다. 흔히 사용하는 UTP케이블은 일반적으로 100m 정도까지 가능하다.
• • 따라서 전송 거리가 100m 이상일 때는 리피터를 이용하여 신호를 재전송해야한다.
• 장거리로 전송하면 신호가 약해지거나 감쇠되는데, 리피터는 노드 사이의 케이블에서 신호를 증폭시킴으로써 문제를 해결한다.
• 리피터는 신호를 증폭시키기만 할 뿐 데이터 내용은 변경하지 않는다.
• 근거리 통신망을 구성하는 세그먼트들을 확장하거나 서로 연결하는 데 주로 사용한다.
  
  

✔️ 허브

• 허브(Hub)는 여러 대의 컴퓨터를 손쉽게 연결하는 장치다. (허브도 중계기 역할 가능)
• 네트워크에 연결할 컴퓨터가 두 대밖에 없을 때는 허브를 사용하지 않고, 두 컴퓨터의 네트워크 카드를 케이블로 직접 연결하면 된다. 하지만 연결헐 컴퓨터가 3대 이상일 때는 허브를 사용해야 편리하게 연결할 수 있다.
• 허브는 특수한 형태의 장치로, 여러 개의 입력과 출력 포트가 있다.
• 한 포트에서 수신된 신호들은 허브의 다른 모든 포트로 즉시 재전송된다. 이때, 모든 입력과 출력은 서로 연결되어 있어 여러 개의 노드가 똑같은 리피터를 공유할 수 있도록 해준다.
• 허브를 사용하면 네트워크에 연결된 컴퓨터끼리 서로 통신할 수 있다. 각 컴퓨터는 이더넷 케이블(UTP)을 사용하여 허브의 각 포트에 연결되고, 한 컴퓨터에서 다른 컴퓨터로 전송되는 데이터는 허브를 통과한다.
• 브로드캐스트 방식
• 2계층 장비

 

더미 허브

• 데이터를 네트워크의 다른 컴퓨터로 전송하는 것으로, 단순히 컴퓨터와 컴퓨터 간의 네트워크를 중계하는 역할을 한다.
• 네트워크의 전체 대역폭을 노드 수만큼 분할하여 사용하기 때문에 허브에 연결된 노드 수가 증가하면 네트워크의 속도가 떨어진다.
• 단순히 신호를 분할하는 것으로, 신호가 연결되면 모든 컴퓨터로 전송된다.
• 허브에 연결된 컴퓨터의 수가 어느 정도 이상이면 전체 네트워크의 전송 속도가 급격히 떨어진다. 이를 '네트워크 트래픽'이라 한다. 이러한 이유로 더미 허브는 연결하는 노드 수가 적은 소규모 네트워크를 구축하는 데 사용한다.

 

스위칭 허브

• 전체 대역폭을 각 컴퓨터 노드 수만큼 나눠서 사용하는 문제점을 해결한 접속장치이다.
• 단순히 전송하는 기능을 넘어 수신지 주소로 스위칭(라우팅 테이블을 기준으로)하는 기능이 있고, 노드들을 각각 점재점으로 접속시키기 때문에 네트워크 효율이 훨씬 높다.
• 예로, 100Mbps 대역폭을 제공하는 이더넷에 5포트 허브로 컴퓨터 5대를 연결하면, 각 컴퓨터는 100 Mbps 대역폭을 보장받는다.
• 더미허브가 일차선 도로라면, 스위칭 허브는 다차선 도로

 

스태커블 허브

• 스택 접속 포트가 갖춰진 허브로, 허브와 허브 사이를 연결하여 용량을 확장할 수 있다.
• 중규모 이상의 네트워크를 구성할 때 이 허브를 여러 층으로 쌓아서 구성한다.
• 스태커블 허브를 사용하면 여러 대의 허브가 하나의 허브처럼 동작하기 때문에 전송 속도의 차이가 적다.

 

인텔리전트 허브

• 신호의 조절과 변경 등 다양한 지능형 기능을 포함한 허브를 말한다.

✔️ 스위치

• 스위치(switch)는 컴퓨터에 할당되는 대역폭을 극대화시켜주는 장치이다.
• 허브와는 달리, 근거리 통신망이 제공하는 대역폭을 컴퓨터로 모두 전송한다.
• 스위치는 허브와 동일한 방식으로 작동하나, 수신하는 데이터의 의도한 대상을 식별할 수 있으므로 데이터를 수신하기로 되어있는 컴퓨터에만 해당 데이터를 보낸다. (허브는 브로드캐스트)
• 스위치는 데이터를 동시에 송수신할 수 있어, 허브보다 빠른 속도로 데이터를 전송할 수 있다.
• 2계층 장비

✔️ 브리지

• 브리지(Bridge)는 2개 이상의 근거리 통신망을 연결하여 하나의 네트워크로 만들어주는 장치로, 수신지 주소에 따라 특정 네트워크 그래픽만 통과시킬 수 있도록 설계된 특수한 형태의 네트워크 스위치다.
• 근거리 통신망에서 하나의 장치가 데이터를 송수신할 때 다른 장치도 데이터를 송신하면 충돌이 발생한다. 이처럼 네트워크에 노드 수가 증가하면, 충돌이 발생할 확률이 높고 통신 속도도 떨어지게 되는데, 브리지를 이용하면 이러한 문제를 해결할 수 있다.
• 같은 네트워크 내의 다른 LAN 연결, 서로 다른 통신방법을 통신할 수 있게 해주는 장치
• 한쪽 단에서 들어온 프레임의 MAC 계층 헤더를 다른 단의 MAC 계층 헤더로 변형해 전송할 수 있어 종류가 다른 LAN으로 연결가능
• 송수신 호스트의 위치가 서로 다른 LAN에 속하면 중개 기능을 수행
• 리피터보다 LAN과 LAN 사이의 불필요한 트래픽 발생을 억제 -> why? 스위칭 기능이 있기 때문
• 2계층 장비

✔️ 게이트웨이

• 종류가 다른 2개 이상의 네트워크를 상호 접속하여 정보를 주고 받을 수 있는 장치이다.
• 서로 다른 네트워크의 통로 역할
• 접속할 수 있는 통신망에는 근거리 통신망(LAN), 공중 데이터망(PDN), 공중전화 교환망(PSDN) 등이 있다.
• 브리지와 달리 서로 다른 프로토콜 통신망 간에도 프로토콜을 변환하여 정보를 주고 받을 수 있다.
• 3계층 장비

✔️ 라우터

• 라우터(Router)는 서로 구조가 다른 망을 연결할 수 있어 근거리 통신망(LAN)과 대도시 통신망(MAN), 광대역 통신망(WAN)을 연결하는 데 사용한다.
• IP주소를 바탕으로 데이터가 수신지까지 갈 수 있는 경로를 검사하여 효율적인 경로를 선택하는 라우팅 기능도 수행한다.
• 라우팅은 라우터에 있는 라우팅 테이블이 결정하는데, 라우팅 테이블은 인터넷상에서 수신지의 주소를 토대로 경로상의 다음 주소를 결정한다.
• 2개 이상의 네트워크를 연결시키는데 사용한다. 게이트웨이와 유사
• 라우터를 사용하면 서로 다른 네트워크 간에 데이터를 전송할 수 있다.
• 라우터에는 이터넷 케이블을 사용한 유선 라우터와 무선 라우터가 있다.
• 3계층 장비
• 라우터는 방화벽과 같은 1차적인 보안 기능을 제공하며, 비용은 허브나 스위치보다 비싸다.