네트워크 접속 장치

LAN 카드

LAN 카드(NIC, Network Interface Card)는 두 대 이상의 컴퓨터로 네트워크를 구성하려고 외부 네트워크와 빠른 속도로 데이터를 송수신할 수 있게 컴퓨터 내에 설치하는 확장 카드를 말한다.

네트워크에 연결하는 물리적 장치에는 반드시 하나 이상이 있어야한다. 전송 매체에 접속하는 역할과 데이터의 입출력 및 송수신, 프로토콜의 처리 기능 등을 담당한다.

마더 보드의 확장 슬롯에 설치하며, 네트워크 케이블을 연결하는 외부 포트를 포함하고 있다.

 

각 LAN 카드에는 주민등록번호처럼 고유의 식별 코드가 있다. 이렇게 할당된 48비트 물리적 주소를 MAC 주소( Media Access Control Address)라고 한다.

이 주소는 사용자의 컴퓨터와 물리적 네트워크 사이의 인터페이스 역할을 한다.

주소의 앞 24비트는 LAN 칩셋 제조사를 의미하는 고유 코드이고, 뒤의 24비트는 제품의 일련번호와 같이 부여되는 것으로 전 세계에서 유일한 내 컴퓨터의 고유 번호이다. 실제로 네트워크 통신을 할 때 하드웨어가 사용하는 주소는 LAN카드에 할당된 MAC 주소이다.

 

컴퓨터에 내장된 LAN 카드에 이상이 생기면 인터넷 연결이 끊기는데, 이때 ping(packet internet groper) 명령어를 이용하여 네트워크 상태를 점검할 수 있다.

 

중계기(Repeater)

접속 시스템의 수를 증가시키거나 네트워크 전송 거리를 연장하려고 사용하는 장치로 네트워크에서 신호를 수신하여 증폭한 후 다음 구간으로 재전송하는 역할을 한다.

네트워크에서 데이터를 전송할 때 케이블에 따라 전송 거리에 제약이 있을 수 있는데, 흔히 사용하는 UTP 케이블은 보통 100m정도만 가능하다.

따라서 100m 이상 거리는 중계기를 이용해 신호를 재전송해야한다.

 

허브(Hub)

여러 대의 컴퓨터를 손쉽게 연결하는 장치이다.

네트워크에 연결할 컴퓨터가 두 대밖에 없을 때는 허브를 사용하지 않고, 두 컴퓨터의 네트워크 카드를 케이블로 직접 연결하면 된다. 하지만 세 대 이상일 때는 허브를 사용해야 편리하다.

허브는 여러 개의 입력과 출력 포트가 있는 특수한 형태의 네트워크 장치.

한 포트에서 수신된 신호들은 허브의 다른 모든 포트로 즉시 재전송되며, 모든 입력과 출력은 서로 연결되어 있어 여러 개의 노드가 똑같은 중계기를 공유할 수 있도록 해준다.

 

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 노트 수가 증가하면 네트워크의 속도가 떨어진다. 이를 '네트워크 트래픽' 이라고 한다. 이런 이유로 더미 허브는 연결하는 노드 수가 적은 소규모 네트워크 (10여대 이하)를 구축할 때 사용된다.

 

스위칭 허브

전체 대역폭을 각 컴퓨터 노드 수만큼 사용하는 문제점을 해결한 접속장치.

단순히 전송하는 기능을 넘어 수신지 주소로 스위칭하는 기능이 있고, 노드들을 각각 점대점으로 접속시켜 네트워크 효율을 높혔다.

예를 들어 100Mbps 대역폭을 제공하는 이더넷에 5포트 허브로 컴퓨터 다섯대를 연결하면 각 컴퓨터는 100Mbps 대역폭을 보장받는다. 

더미 허브는 일차선 도로, 스위칭 허브는 다차선 도로.

더미 허브는 누군가에게 메시지를 보내고 싶어도 연결된 모든 상대에게 메시지가 뿌려지게 된다. 하지만 스위칭 허브는 주소를 특정해서 보내는 것이 가능해서 네트워크의 효율이 증가.

 

스태커블 허브

스택 접속 포트가 갖춰진 허브. 허브와 허브 사이를 연결하여 용량을 확장할 수 있따.

중규모 이상의 네트워크를 구성할 때 이 허브를 여러 층으로 쌓아서 구성한다.

일반 포트를 이용해서 여러 대의 더미 허브를 연결하면 컴퓨터 사이에 데이터 전송 속도의 차이가 발생할 수 있다.

하지만 스태커블 허브를 사용하면 스택을 쌓아 여러대의 허브가 하나의 허브처럼 동작하면서 전송 속도의 차이가 적다.

 

인텔리전트 허브

신호의 조절과 변경 등 다양한 지능형 기능을 포함한 허브.

특정 포트를 막는 등 다른 기능들이 들어있다.

 

스위치(Switch)

컴퓨터에 할당되는 대역폭을 극대화시켜주는 장치.

허브와 달리 근거리 통신망이 제공하는 대역폭을 컴퓨터로 모두 전송한다.

고속 이더넷 스위치는 연결된 컴퓨터 수에 상관없이 보편적으로 100Mbps 대역폭을 제공하는데, 1G 또는 10G 대역폭을 제공하기도 한다.

스위치는 허브와 동일한 방식으로 작동하지만 수신하는 데이터의 의도한 대상을 식별할 수 있으므로 수신하기로 되어있는 컴퓨터에만 해당 데이터를 보낸다.

데이터를 동시에 송수신할 수 있으므로 허브보다 빠른 속도로 데이터 전송이 가능.

 

브릿지(Bridge)

두 개 이상의 근거리 통신망을 연결하여 하나의 네트워크로 만들어 주는 장치로, 수신지 주소에 따라 특정 네트워크 트래픽만 통과시킬 수 있또록 설계된 특수한 네트워크 스위치.

근거리 통신망에서 하나의 장치가 데이터를 송신할 때 다른 장치도 데이터를 송신하면 충돌이 발생한다. 이처럼 네트워크에 노드 수가 늘어나면 충돌 발생 확률이 높고 통신속도가 떨어지는데, 브릿지를 이용해 문제를 해결할 수 있다.

 

게이트웨이(Gateway)

종류가 다른 두 개 이상의 네트워크를 상호 접속하여 정보를 주고받을 수 있는 장치.

접속할 수 있는 통신망에는 근거리 통신망(LAN), 공중 데이터망(PDN), 공중전화 교환망(PSDN) 등이 있다.

브릿지와 달리 서로 다른 프로토콜 통신망 간에도 프로토콜을 변환하여 정보를 주고받을 수 있다.

 

라우터(Router)

서로 구조가 다른 망을 연결할 수 있어 근거리 통신망(LAN)과 대도시 통신망(MAN), 광대역 통신망(WAN)을 연결하는 데 사용된다.

IP 주소를 바탕으로 데이터가 수신지까지 갈 수 있는 경로를 검사하여 효율적인 경로를 선택하는 라우팅 기능도 수행한다. 라우팅은 라우터의 라우팅 테이블이 결정하는데, 라우팅 테이블은 인터넷상에서 수신지의 주소를 토대로 경로상의 다음 주소를 결정한다.

논리적 주소에 따라 네트워크 트래픽의 방향을 지정하는 게이트웨이와 유사한 네트워크 장치다. 둘 이상의 네트워크를 연결시키는 데 사용하며 요청을 수신지로 전송하는 데 결정적인 역할을 한다.

방화벽과 같은 1차적인 보안 기능을 제공하며 허브나 스위치보다 비싸다.