오늘의 목표!
네트워크를 구성하는 다양한 접속장치를 이해한다.
1. 접속장치로 연결된 네트워크
- 네트워크 접속장치는 통신망 (근거리 통신망, 광역 통신망 등) 구성에서
가장 기본이 되는 하드웨어 장치이다.
- 물리적으로 떨어져 있는 다양한 형태의 근거리 통신망을 연결하면 좀 더 복잡하고
큰 광역 통신망을 형성할 수 있는데, 이들을 연결하려면 다양한 접속장치 필요
- 컴퓨터나 네트워크 장치는 NIC(네트워크 인터페이스 카드)를 사용해 네트워크 연결 가능
- 허브, 중계기, 스위치, 게이트웨이, 라우터 - isp 등을 사용하여 네트워킹 문제 해결
2. 네트워크 접속장치
1) LAN 카드 (NIC)
- 두 대 이상의 컴퓨터로 네트워크를 구성하려고 외부 네트워크와 빠른 속도로
데이터를 송수신 할 수 있도록 컴퓨터 내에 설치하는 확장카드를 말한다.
- 네트워크에 연결하는장치에는 반드시 하나 이상의 LAN 카드가 있어야 한다.
- LAN 카드는 전송매체에 접속하는 역할과 데이터의 입출력 및 송수신,
프로토콜의 처리 기능 등을 담당
- 이 카드는 마더보드의 확장 슬롯에 설치하며, 네트워크 케이블을 연결하는
외부 포트를 포함하고 있다.
- 컴퓨터의 LNA 카드 정보는 [제어판] -> [하드웨어 및 소리]
-> [장치 관리자] -> [네트워크 어댑터]에서 확인 가능
- LAN카드에 할당된 48비트의 물리적 주소를 MAC 주소라고 한다,
(Media Access Control address)
- 이 주소는 사용자의 컴퓨터와 물리적 네트워크 사이의 인터페이스 역할을 하며,
LAN 카드의 MAC 주소 확인 명령어는 [시작] -> [모든 프로그램] -> [보조 프로그램]
-> [명령 프롬프트(cmd)] 에서 ipconfig /all로 확인 가능하다.
- 물리적 주소 (MAC 주소) 의미
1. 앞 24비트(벤더주소)는 LAN카드 제조사를 의미하는 고유 코드
2. 뒤 24비트(일렬번호)는 제품의 일련번호와 같이 부여되는 것
3. 전 세계에서 유일한 내 컴퓨터만의 LAN 카드 고유 번호
4. 실제 네트워크 통신 시 하드웨어가 사용하는 주소는 LAN 카드에 할당된 MAC 주소
*ip : 상대방 컴퓨터에 도달하기 위한 논리적 주소
*mac : 내 컴퓨터에서 다음 장비까지 연결하기 위한 주소 (스위치 - 라우터 - 상대방 라우터 연결시 필수)
- 내장된 LAN 카드에 이상이 생기면 인터넷 연결이 끊기는데,
이 때, ping 명령어를 이용하여 네트워크 상태를 점검하고 진단 가능
- [시작] -> [모든 프로그램] -> [보조프로그램] -> [명령프롬포트(cmd)] 에서 점검 및 진다
- ping 127.0.0.1 = ping localhost 명령어를 입력하면 된다.
2)허브
- 허브 hub는 여러개의 입력 및 출력 포트가 있는 특수 형태의 네트워크 장치
- 네트워크에 연결할 컴퓨터가 두 대 뿐일 때는 허브를 사용하지 않고 두 컴퓨터의
네트워크 카드를 케이블로 직접 연결하면 된다.
- 3 대 이상일 시 허브를 사용해야 편리하게 연결할 수 있다.
- 한 포트에서 수신되는 신호는 허브의 다른 모든 포트로 즉시 재전송되며,
모든 입력과 출력이 서로 연결되어 있어 여러 개의 노드가 똑같은 중계기를 공유한다.
- 더미허브, 스위칭 허브
- 스태커블허브, 인텔리전트 허브
- 허브를 사용하면 네트워크에 연결된 컴퓨터끼리 통신할 수 있다.
- 각 컴퓨터는 이더넷 케이블 (UTP)을 사용해 허브의 각 포트에 연결되고,
한 컴퓨터에서 다른 컴퓨터로 전송되는 데이터는 허브를 통과한다.
a. 더미허브
- 데이터를 다른 컴퓨터로 전송하는 것, 단순히 컴퓨터 간 네트워크 중계역할
- 네트워크의 전체 대역폭을 노드 수만큼 분할하여 사용하기 때문에
허브에 연결된 노드 수가 증가하면 네트워크의 속도가 떨어진다.()
- 허브에 연결된 컴퓨터의 수가 어느 정도 이상이면 전체 네트워크의 전송속도 ↓ (급격히 하락)
- 이를 네트워크 트래픽 이라고 한다. 이런 이유로 더미 허브는 연결하는 노드 수가
적은 소규모 네트워크 (10여대 이하)를 구축하는 데 사용한다.
b. 스위칭 허브
- 전체 대역폭을 각 컴퓨터 노드 수만큼 나눠서 사용하는 문제점을 해결한 접속장치
- 단순히 전송하는 기능을 넘어 수신지 주소로 스위칭하는 기능이 있고 노드들을 각각
점대 점으로 접속시키기 때문에 네트워크의 효율이 훨신 높다.
ex) 100Mbps 대역폭을 제공하는 이더넷에 5포트 허브로 컴퓨터 5대를 연결하면,
각 컴퓨터는 100Mbps 대역폭을 보장받는다.
스위칭 (Switching)
수신 측 주소를 읽어 그 주소의 단말기로만 데이터를 보내는 기능
반면에 더미 허브는 받은 데이터를 접속된 모든 단말기에 전송
점대점 (Point-to-point)
노드들이 동등하게 링크를 공유하는 특성
c. 스태커블 허브
- 스택 접속 포트가 갖춰진 허브로, 허브와 허브 사이를 연결해 용량 확장 가능
- 중규모 이상의 네트워크를 구성 시 이 허블르 여러 층으로 쌓아서 구성
- 일반 포트를 이용해 여러 대의 더미 허브를 연결하면 컴퓨터 사이에 데이터 전송속도 차이 발생 가능
- 스태커블 허브를 사용하면 여러 대의 허브가 하나의 허브처럼 동작하기 떄문에 전송속도 차이가 적다.
d. 인텔리전트허브
- 신호의 조절과 변경 등 다양한 지능형 기능을 포함한 허브
3)스위치
- 스위치는 컴퓨터에 할당되는 대역폭을 극대화 하는 장치로, 허브와 달리
근거리 통신망이 제공하는 대역폭을 컴퓨터로 모두 전송 (쉽게! 연결망!)
ex) 고속 이더넷 스위치는 연결된 컴퓨턴의 수에 상관없이 보편적으로 100Mbps 대역폭을 제공하며
1G 또는 10G 대역폭을 제공하기도 한다.
4) 브리지
- 브리지(Bridge)는 두 개 이상의 LAN을 연결하여 하나의 네트워크로 만들어 주는 장치.
- 수신지 주소에 따라 특정 네트워크 트래픽만 통과 시킬 수 있도록 설계된 특수 형태의 네트워크 스위치
- 근거리 통신망에서 하나의 장치가 데이터를 송신 할 때 다른 장치도 데이터를 송신하면 충돌 발생
- 네트워크에 노드 수가 늘어나면 충돌이 발생할 확률이 높고 통신 속도도 떨어지는데,
브리지를 이요하면 문제 해결 가능
- 브리지는 스위치와 비슷한 역할을 하지만, 전체 네트워크의 트래픽을 줄이기 위해 네트워크를
세그먼트 단위로 분할한다는 점이 스위치와 다르다.
5) 게이트웨이
- 게이트웨이(Gateway)는 종류가 다른 두 개 이상의 네트워크를 상호 접속하여 정보 교류를 이뤄지게 하는 장치
- 접속할 수 있는 통신망에는 근거리 통신만 (LAN), 공중데이터망(PDN), 공중전화 교환망(PSDN) 등
- 브리지와 달리 서로 다른 프로토콜 통신망 간에도 프로토콜을 변환하여 정보를 주고 받을 수 있다.
(실습실 - 스위치 - 게이트웨이 - 인터넷망)
6) 중계기
- 중계기(Repeater)는 접속 시스템의 수를 증가시키거나 네트워크 전송 거리를 연장하려고 사용하는 장치
- 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 보통 100m 정도까지만 가능하다.
- 전송 거리가 100m 이상일 시 중계기를 이용해 신호를 재전송해야한다.
- 광섬유 케이블도 수 km 에서 수백 km 로 전송거리가 제한적
- 중계기는 케이블 전송 거리 제약에 의한 신호 감쇠 문제를 해결해주기 때문에
여러 개 사용 시 먼 거리까지 데이터를 전송할 수 있다.
- 장거리로 전송하면 신호가 약해지거나 감쇠되는데, 중계기는 노드 사이의 케이블에서
신호를 증폭하여 이를 해결한다.
- 중계기는 통신망을 구성하는 세그먼트를 확장하거나 서로 연결하는 데 주로 사용
- 간혼 물리적 저항으로 신호의 감쇠가 발생하면 신호를 재생한다.
7) 라우터(router)
- 서로 다른 네트워크 간에 통신하는 데 사용하는 장치로, 구조가 다른 망을 연결할 수 있어 근거리 통신망 LAN과
대도시 통신망 MAN, 광역 통신망 WAN을 연결하는데 이용된다.
- IP주소를 바탕으로 데이터가 수신지까지 갈 수 있는 효율적인 경로를 선택하는 routing 기능을 수행
- 라우팅은 라우터에 있는 라우팅 테이블이 결정하는데, 라우팅 테이블은 인터넷상에서 수신지의 주소를 토대로
경로상의 다음 주소를 결정하여 그 경로로 데이터를 보낸다.
- 노트북(무선컴퓨터) 등의 무선 접속장치를 유선 네트워크에 무선으로 연결하는 데 사용하는 장치인 AP는
유선 이더넷 네트워크에 무선 액세스를 제공한다.
- AP(access point)는 허브나 스위치, 유선 라우터에 연결되어 무선신호 전송
라우터의 또 다른 특징!
* 오류패킷의 폐기 기능과 혼잡 제어 기능 수행
* 논리 주소에 따라 네트워크 트래픽의 방향 지정
* 둘 이상의 네트워크를 연결하는데 사용
* 웹페이지 요청을 수신지로 전송하는데 결정적인 역할
8) AP(Acess Point)
- 노트북(무선 컴퓨터) 등의 무선 접속장치를 유선 네트워크에 무선으로 연결하는데 사용하는 장치인
AP는 유선 이더넷 네트워크에 무선 액세스를 제공한다.
- AP (Acess Point)는 허브나 스위치, 유선 라우터에 연결되어 무선신초를 전송한다.
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