네트워크(Network)
지금부터 매우 초심자의 눈으로 네트워크의 기본을 알아보려고 합니다.
네트워크란 무엇일까요?
쉽게 말해 네트워크는 두 개 이상의 장치가 연결되어 작용하고 있는 것을 말합니다.
이때, 각각의 장치는 host나 node로 표현됩니다.
컴퓨터 네트워크는 호스트(혹은 노드)들이 자원을 공유하는 디지털 정보 통신망입니다.
이러한 네트워크 형성의 주목적은 바로 데이터의 교환입니다.
이러한 데이터의 교환 방식은 크게 다음과 같이 나뉘게 됩니다.
1. 회선 교환 방식
2. 패킷 교환 방식
회선 교환 방식
회선 교환 방식은 전용선을 이용한 데이터 교환 방식입니다.
이를 쉽게 말하자면 전화망이라고 할 수 있습니다.
전화통화의 경우 제삼자가 전화 중간에 끼어들 수 없는 것과 동일하게
데이터 교환 과정에서 통신에 방해받지 않고 안정적으로 데이터를 전송할 수 있습니다.
패킷 교환 방식
그렇다면 패킷 교환 방식은 무엇일까요?
패킷 교환 방식은 컴퓨터 네트워크 통신에 주로 사용되는 방식입니다.
데이터를 쪼개서 작은 블록인 패킷 단위로 데이터를 교환하게 되고
회선 교환 방식과 다르게 회선을 독점하지 않기 때문에 회선 이용률이 높습니다.
우리는 하루에도 수많은 데이터를 인터넷 환경하에서 교환하고 있고,
이러한 데이터 교환은 패킷 교환 방식으로 이루어지고 있습니다.
좀 더 정리해서 표현하자면,
인터넷 연결은 End to End, 즉 host 간 패킷 전달을 목적으로 하는 것입니다.
네트워크 장비
앞서, 네트워크를 간단히 두 개의 호스트가 연결된 도식으로 표현했지만 실제 네트워크는 절대 그리 간단하지 않습니다.
간단히 생각해봐도 대한민국 내에서도 수많은 네트워크가 형성되어 있을 것이고 국가적으로도 마찬가지입니다.
이런 복잡한 네트워크를 구성하기 위해서는 네트워크 장비가 필요합니다.
네트워크 장비에는 리피터, 허브, 스위치, 브리지, 라우터, 게이트웨이 등이 있습니다.
리피터(Repeater)
리피터는 네트워크 장치가 서로 멀리 떨어져 있거나 전송되는 신호가 약해졌을 때,
거리에 따른 신호의 감쇄를 보완하기 위해 만들어진 장치입니다.
약해진 신호를 원래의 신호 형태로 재생시키는 역할을 합니다.
허브(Hub)
허브는 일종의 멀티포트 리피터입니다.
허브는 둘 이상의 디바이스를 연결하는 데 사용되고, 리피터의 역할을 포함하기 때문입니다.
쉽게 말해, 허브는 다수의 컴퓨터를 연결해주는 기능을 하는 것입니다.
허브는 데이터를 확인하는 지능적인 절차를 밟을 수 없기 때문에
하나의 네트워크 장비에서 데이터가 전송되면
허브에 연결된 모든 네트워크 장비에 같은 데이터가 전송됩니다.
이러한 방식은 보안이나 속도면에서 단점을 갖습니다.
브리지(Bridge)
브리지를 이해하기 위해서는 허브의 기능적 한계를 알아야 합니다.
허브는 콜리전 도메인(Collision domain)을 나누지 못합니다.
콜리전 도메인이란, 쉽게 말해 허브에 연결된 컴퓨터들 간의 신호 충돌 영역입니다.
허브에 연결된 모든 네트워크 장비는 한번에 하나의 장비만 데이터를 전송할 수 있습니다.
따라서, 두 대 이상의 장비가 동시에 데이터를 전송할 경우 신호가 충돌해
한 대의 장비가 데이터를 다 전송하기 전까지는 다른 장비는 데이터를 전송하지 못하게 됩니다.
때문에 허브에 너무 많은 장비를 연결할 경우 네트워크의 성능은 저하됩니다.
이를 보완하기 위한 것이 브리지입니다.
브리지는 허브에서 나누지 못하는 콜리전 도메인을 MAC 주소를 이용해 나눌 수 있습니다.
MAC 주소는 네트워크 장비를 식별할 수 있게 해주는 고유 주소라고 생각하면 됩니다.
하나의 네트워크 장비에서 데이터가 전송되면 MAC 주소를 이용해 데이터 전송의 목적지를 확인할 수 있기 때문에
허브와 달리 원하는 특정 장비에만 데이터를 전송할 수 있게 됩니다.
브리지는 소프트웨어 적 방식으로 작동합니다.
스위치(Switch)
스위치는 브리지와 동일한 기능을 수행합니다.
다만, 스위치는 브리지와 달리 처리 방식이 하드웨어 적이고, 더 빠르며 더 비싸다는 특징 들이 존재합니다.
또한, 스위치는 브리지와 비교하여 훨씬 많은 포트 수를 제공하고 있고,
브리지가 포트별로 일정한 속도를 지원하는 반면,
스위치는 포트별로 서로 다른 속도를 지원합니다.
라우터(Router)
허브와 브리지, 스위치는 LAN(Local Area Network) 내에서 데이터를 교환할 때 사용됩니다.
LAN은 근거리 통신망을 의미하며, 집이나 사무실과 같은 가까운 지역을 묶는 네트워크를 말합니다.
하지만 지금의 네트워크는 가까운 지역을 벗어나 더 넓은 지역 간 네트워크 연결을 목표로 합니다.
이때 등장하는 것이 WAN(Wide Area Network)입니다.
WAN은 LAN과 LAN을 연결하는 네트워크로 지역과 지역, 회사와 회사를 연결하는 네트워크라고 볼 수 있습니다.
라우터를 설명하기 앞서 LAN과 WAN을 설명한 것은 스위치와 라우터의 차이가 LAN과 WAN의 차이로 설명될 수 있기 때문입니다.
쉽게 말해, LAN과 LAN을 연결할 때는 스위치로도 충분하지만, WAN과 같은 광대역 네트워크 형성에는 라우터를 사용해야 합니다.즉, 네트워크와 다른 네트워크 연결에 라우터가 사용되는 것입니다.
라우터는 데이터 전송의 최적 경로를 선택하는 기능을 가지며, 라우터는 IP주소를 기반으로 하나의 네트워크에서 다른 네트워크로 데이터를 전송하는 장치입니다.(IP에 관해서는 다른 포스팅에서 후술하겠습니다.)
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