네트워크 하드웨어 용어 정리

▷ NIC (Network Interface Card)

- 컴퓨터에 네트워크를 연결하기 위한 확장 카드

- 다른 말로 "LAN 보드", "LAN 카드", "LAN 어댑터"라고 부르기도 함

- 네트워크의 인터페이스이며 물리적인 네트워크와의 접점. 네트워크를 통해 전송되는 데이터는 케이블에서는 단순한 전기 신호이지만, NIC를 통해 해석할 수 있는 통신 데이터로 컴퓨터에 전송됨 (NIC는 송신 데이터를 전기 신호로 변환하여 케이블에 흘려보냄. 컴퓨터에 장착된 NIC에 LAN 케이블을 연결하여 컴퓨터와 네트워크를 연결)

- 과거 NIC의 형태는 컴퓨터 확장 슬롯에 연결하는 방식이었지만, 현재는 컴퓨터 내부 칩셋에 넣는 경우가 일반화됨.

- 현재 NIC의 기능은 대부분 고속의 1000BASE-T 규격 지원, 통신 속도는 1Gbps

 

 

▷ LAN 케이블

- 각 컴퓨터를 네트워크에 물리적으로 연결하기 위해 사용하는 케이블이며, 전기 신호로 변환된 통신 데이터가 전송되는 경로.

- 네트워크 케이블이라고도 함

- LAN 케이블을 연결하면 컴퓨터끼리 데이터를 주고받을 수 있음

- LAN 케이블은 사용하는 네트워크 규격에 따라 종류가 다양함

↳ 버스형 LAN인 이더넷의 10BASE-2나 10BASE-5 규격은 TV 연결에 사용하는 동축 케이블을 LAN 케이블로 사용

↳ 스타형 LAN인 이더넷10BASE-T, 100BASE-TX, 1000BASE 규격에서는 트위스트 페어 케이블 사용

↳ 링형 LAN인 토큰링도 트위스트 페어 케이블 사용

 

 

▷ 리피터

- OSI 참조 모델 1계층(물리 계층)의 중계 기능을 제공하는 장치

- 리피터는 LAN 케이블에 보내는 신호를 중계하고 (길어진 케이블로 인해) 감쇠한 전기 신호를 증폭하여 재전송하므로 케이블의 총 연장 거리를 늘릴 수 있음

- 신호 증폭이라는 면에서 확성기와 비슷

- 불필요한 데이터(에러 패킷 등)가 네트워크에 필요 이상으로 전송되므로 효율은 좋지 않음

- 이더넷에서는 동일한 경로에 리피터를 네 개까지 사용하여 총 연장 거리를 늘릴 수 있음. (상한이 정해진 이유는 몇 단계씩 리피터를 경유하면 신호가 왜곡되어 해석 불가, 연장 거리가 너무 길어지면 콜리전 감지가 잘 동작하지 않기 때문)

- 리피터를 여러 개 묶어서 멀티 포트로 사용하는 것을 허브라고 함

 

 

▷ 브리지

- OSI 데이터 링크 계층의 중계 기능을 제공하는 장치

- 서로 다른 세그먼트 사이를 연결하는 역할 (세그먼트란 네트워크상의 단일 기기로부터 송출된 패킷이 무조건 도달할 수 있는 범위)

- 수신한 패킷의 MAC 주소를 기억하여 네트워크상에서 패킷의 흐름을 제어

- 주소 테이블에 수신 패킷의 수신지가 있으면 브리지는 주소가 속한 세그먼트에만 패킷을 전달

- 리피터와 같이 LAN의 총 연장 거리를 늘릴 수 있음

- 콜리전(신호 충돌) 감지 문제 발생하지 않음

- 리피터에서의 다단 접속의 제한 없음

 

 

▷ 라우터

- 네트워크 계층의 중계 기능을 제공하는 장치

- LAN과 LAN, LAN과 인터넷처럼 서로 다른 네트워크를 상호 연결하기 위해 사용

- 네트워크 프로토콜 수준에서 경로 정보(라우팅 테이블)를 관리

- IP를 지원하는 것이 일반적이며, 패킷의 IP 주소를 기반으로 수신지를 선택하여 네트워크의 중계 역할 담당

- IP 주소를 바탕으로 자신이 속한 네트워크 내(지역 내)가 수신지라면 외부로 송신하지 않고, 외부의 네트워크(지역 외)가 수신지라면 그쪽 네트워크 담당 라우터에 패킷 전송

- 목적지 네트워크가 멀어서 직접 주고받을 수 없는 경우는 가까운 라우터에 전달을 반복하는 방법으로 목적지까지 전달

 

 

▷ 허브

- 여러 개의 LAN 케이블을 연결하기 위한 집선 장치

- 내부적으로는 리피터를 여러 개 묶은 것이므로 멀티 포트 리피터, 리피터 허브라고도 부름

- 허브에는 LAN 케이블 연결용 포트가 여러 개 준비되어 있으며, 이 포트에 컴퓨터를 연결함

- 허브의 포트 수 = 그 허브에 연결 가능한 컴퓨터의 수

- 리피터와 마찬가지로 입력된 것을 단순히 증폭하여 송출하기 때문에 송신된 데이터는 모든 포트로 보내짐

 

 

▷ 스위칭 허브

- 스위칭 기능을 가진 허브로, 일반적인 허브와 마찬가지로 여러 개의 LAN 케이블을 연결하기 위한 집선 장치

- 스위칭 기능은 허브가 가진 여러 포트 중에 실제로 통신이 발생한 포트만 연결하여 다른 포트에는 불필요한 패킷을 전송하지 않도록 한 것

- 스위칭 허브는 각 포트에 연결된 기기의 MAC 주소를 기억하여 통신을 수행하는 포트를 직접 연결함

- 브리지를 멀티 포트화한 것으로, 멀티 포트 브리지라고도 함

- 일부 포트가 통신 중이어도 비어있는 다른 포트끼리 통신 가능하기 때문에 대역을 유용하게 사용가능

 

 

▷ 모뎀 

- 아날로그 회선을 사용하여 컴퓨터의 디지털 신호를 전송할 수 있는 변조 복조기

- 디지털에서 아날로그로의 변환을 변조(modulation), 아날로그에서 디지털로의 변환을 복조(demodulation)라고 하며, 변조 복조를 실시해 아날로그 회선과 컴퓨터를 연결하는 장치가 모뎀

- 전송할 때는 변조, 수신할 때는 복조 실시
- 전화선을 사용하는 아날로그 모뎀과 ADSL 모뎀, 케이블 TV 네트워크를 사용하는 케이블 모뎀 등이 있음

 

 

▷ bps

- bits per second의 약어로, 1초에 전송할 수 있는 비트 수를 나타내는 단위

- 컴퓨터가 다루는 디지털 데이터는 전기적인 ON/OFF 만으로 표현됨 (2진수 데이터)

- bps는 전송 속도의 단위이므로 이 단위로 나타내는 수치를 사용해 데이터 전송에 필요한 시간 계산 가능

- 1000Mbps의 전송 속도를 가진 1000BASE-T의 경우, 초당 1000M비트를 전송할 수 있음

 

 

▷ 게이트웨이

- LAN과 외부 네트워크 같은 두 개의 네트워크를 연결하여 서로 통신하기 위해 필요한 기기나 시스템

- OSI 참조 모델의 전체 계층을 인식하여 통신 매체나 전송 방식 등의 차이를 흡수하고 이기종 간에 접속 가능하게 함 (다른 규격을 중개하는 역할을 하며 번역기처럼 동작함)

- 게이트웨이는 여러 종류가 있으며, 전용 기기인 경우도 있고 컴퓨터 상의 소프트웨어인 경우도 있음

- 단순히 게이트웨이라고 하면 라우터를 가리키는 경우가 많고, 이 경우에는 LAN에서 외부 컴퓨터에 액세스할 때의 출입구라는 의미를 가짐. 

 

 

▷ 콜리전 (Collision)

- 네트워크상의 컴퓨터가 동시에 패킷을 전송하는 경우에 발생하는 '패킷의 충돌'을 의미함

- 이더넷과 같은 CSMA/CD 방식의 네트워크에는 다른 곳에서 송신하지 않는 경우에만 데이터를 송신함. 하지만 여러 대의 컴퓨터가 동시에 확인 작업을 했다면 전송이 겹치는 경우도 있음. 그 결과 패킷이 파괴되는 콜리전이 발생.

- 전송을 실시하는 컴퓨터는 콜리전이 발생하는지 항상 감시하고 있으며, 충돌을 감지하면 재밍(전파 방해) 신호를 송신해 일단 전송을 중지함. 그 후 전송하려던 컴퓨터들이 개별적으로 임의의 시간을 대기하다가 다음 전송을 시도함으로써 충돌이 발생하는 것을 피할 수 있음. (이런 구조로 인해 콜리전 발생 시 네트워크 효율 저하 발생)

 

 

▷ MAC 주소

- NIC(Network Interface Card)별로 할당된 고유 번호로, 이더넷은 반드시 개별 NIC에 대해 48 비트의 번호가 붙어 있음

- 이더넷에서는 네트워크에 존재하는 노드를 모두 식별할 수 있어야 하므로 기기마다 고유 번호를 할당해 이를 바탕으로 데이터를 송수신함

- MAC 주소(Media Access Control address)의 앞자리 24비트는 제조사의 식별 번호이고 뒷자리 24비트는 제조사가 자사 제품에 할당하는 고유 번호임. (양쪽을 조합함으로써 개별 NIC에 할당된 MAC 주소가 절대 중복되지 않음을 보장)

- 데이터 링크 계층에서 작동하는 네트워크 장비는 MAC 주소를 기반으로 각 노드를 식별하고 패킷을 중계 (브리지, 스위칭 허브 등)

 

 

▷ QoS

- Quality of Service의 약어로, 네트워크상의 서비스에서 통신 품질을 확보하기 위해 사용하는 기술

- 통화 서비스나 동영상 배포 서비스 등의 실시간 전달이 중요한 서비스에 사용

- 주로 라우터 같은 네트워크 기기가 QoS 기능을 갖추고 있음.

- QoS는 두 가지 제어를 사용하여 회선 대역을 확보하기 위해 노력함

↳ 우선 제어 = 사용하는 서비스에 따라 패킷의 우선 순위를 정해 처리 순서를 바꿈

↳ 대역 제어 = 패킷의 통신 패턴을 제어하여 서비스별로 대역을 제한함

- QoS와 반대로 대역을 보장하지 않는 서비스를 Best Effort형 서비스라고 함

 

 

▷ UPnP

- 연결하면 사용할 수 있다라는 플러그 앤 플레이(Plug and Play) 개념을 네트워크까지 확장한 것이 UPnP(Universal Plug and Play)

- 주변 장치를 컴퓨터에 연결할 때 구성이나 설정 수행없이 자동으로 사용할 수 있음을 뜻함

- UPnP 규격을 지원하는 기기를 네트워크에 접속시키면, 네트워크에 참가하기 위한 IP 주소를 취득하거나 자신의 기능을 네트워크상의 각 기기에 통보하는 것들이 자동으로 수행됨

- 처음에는 화상 채팅이나 음성 통화 등에만 구현되었지만, 최근에는 DLNA라는 '모든 정보 기기, 특히 미디어 관련 가전제품을 상호 접속해 연동시키기 위한 가이드라인'의 기반 기술로 채택되어 가전 및 AV 기기 분야까지 활용 범위가 넓어지고 있음.

 

 

▷ NAS (Network Attached Storage)

- 네트워크에 직접 연결하여 사용하는 외부 저장 장치.

- NAS에서 제공하는 저장 공간은 네트워크로 공유하면서 사용할 수 있음

- 파일 서버 기능에 특화된 전용 장치이므로 취급하기가 쉽다는 특징이 있음

- NAS의 가장 큰 특징은 네트워크를 통해 파일을 저렴하고 간단한 방식으로 공유할 수 있음

- 네트워크에 접속하기 위해 필요한 통신 기능이나 파일 시스템의 관리 기능이 처음부터 들어 있으므로, 기존의 네트워크에 '연결하는 것'만으로 사용 가능

- 내부 구성은 여러 가지가 있지만, 대부분은 RAID, 즉 '여러 개의 하드 디스크를 조합하여 기기 손상시 데이터 손실이나 시스템 다운을 방지하는 기능'을 지원함

 

 

 

 

 

 

> 「그림으로 이해하는 네트워크 용어 - 기타미 류지」 내용 참조