네트워크의 정의, 네트워크 장치, 스위치 등 개념 및 기초 정리

네트워크의 정의, 네트워크 장치, 스위치 등 개념 및 기초 정리

 

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네트워크의 정의

네트워크에 대한 정의와 유형을 정리를 한다.

 

1. 네트워크 (Network)

- 통신을 목적으로 노드와 노드간 연결을 의미

노드(Node)란 통신을 하기 위한 주체로 PC, 노트북, 모바일 등 통신이 가능한 단말을 의미한다.

 

- 네트워크의 유형

1) LAN (Local Area Network)

 (1) 내부 네트워크, 인트라넷이 LAN에 속한다.

 (2) 스위치, NIC (Network Interface Card, 랜카드), UTP 케이블을 통해 구성한다.

 

2) WAN (Wide Area Network)

 (1) 외부 네트워크, 인터넷이 WAN에 속한다.

 (2) 1)의 구성에 라우터 장치를 추가 구성하여 ISP 업체로 부터 회선을 임대하여 구성한다.

 

 

- 전송 관계와 방식

1) 전송 관계

요청(Request)에 의한 응답(Response) 관계에서 (1) 요청자를 클라이언트(Client)라 하고 (2) 응답자를 서버(Server)라고 한다.

클라이언트 (Client)	음원을 수신 받는 장치, PC 인터넷 브라우저, 휴대폰 단말기 등  데이터를 제공받는 대상을 의미함
서버 (Server)	음원을 송신 하는 장치, 인터넷 서버(네이버, 구글) 등  데이터를 제공하는 주체를 의미함

2) 전송 방식

유니캐스트 (Unicast)	1:1 데이터 전송을 의미, 인터넷에 사용됨, 서버-클라이언트 모델에 사용
멀티캐스트 (Multicast)	1:특정 그룹 데이터 전송을 의미, IPTV에 사용됨, 방송 모델에 사용
브로드캐스트 (Broadcast)	1:전체 데이터 전송을 의미, DHCP, ARP에 사용됨

 

 

 - 네트워크 토폴로지 (Network topology)

망 구성 방식을 의미하며 네트워크의 요소들(선과 점)을 물리적으로 연결하는 방식을 나타낸다.

1) 대표적 토폴로지의 종류와 장단점 요약

 

 

네트워크 장치

네트워크 장치에 대한 정의와 허브 / L2 스위치 / L3 스위치에 대한 정의와 특징을 정리한다.

- 스위치 종류 및 특징

스위치 종류	특징
L2 스위치	- MAC 정보 기반 스위칭 (MAC table) - 2 계층 레이어(Datalink)의 프로토콜인 이더넷, 프레임릴레이 등의 스위칭 기능을 수행
L3 스위치	- IP 정보 기반 스위칭 (Routing table) - 3 계층 레이어(Network)의 프로토콜인 IP의 스위칭 기능을 수행
L4 스위치	- IP + port 정보 기반 스위칭 (session / connection) - 4 계층 레이어(Transport)의 스위칭 기능 수행, L3 스위칭 기능에 더해 데이터 패킷의 해더 정보를 기반하여 스위칭 또는 로드 밸런싱이 가능
L7 스위치	- 어플리케이션 데이터 스위칭(Contents base) - 7 계층 레이어(Application)의 스위칭 기능 수행, 로드 밸런싱(부하분산), QoS(서비스 품질 관리), 행위 기반, 룰 기반 필터 등이 가능한데 이는 데이터 패킷의 playload 부분(e.g. 이메일 제목, 내용 문자, HTTP 주소 패턴, 첨부 파일 이름 등)을 검사하기 때문

 

 

- L3 스위치와 라우터의 차이

1) L3 스위치와 라우터의 스위치는 동일한 기능을 수행하기 때문에 기능적 구분의 경계는 없다.

 

2) 많은 포트의 집선을 수용하는지, 망 간의 라우팅을 주목적으로 하는지에 따른 목적적 구분으로는 나눌 수 있다.

 ▶ 즉, L3 스위치와 라우터의 차이는 없다. 명칭 차이만 있을 뿐.

 

 

- 허브와 스위치와의 차이

1) 허브는 단순 중계기 역할을 수행하며 연결된 노드의 MAC 주소를 저장하지 못한다. 그렇기 때문에 연결된 모든 노드에 데이터를 전달한다.

 

2) 1)과 같은 이유로 허브는 대역폭÷노드 갯수 (e.g. 100Mbps / 10 node = 각 노드당 10Mbps 의 대역폭)의 대역폭을 갖지만,

 

3) 스위치는 MAC 주소를 저장(MAC table)하여 목적지로만 신호를 전달하기 때문에 회선의 대역폭을 온전히 다 사용할 수 있다.

 ▶ 연결된 노드가 많아질수록, 성능이 중요할수록 스위치를 사용해야 한다.

 

 

- 어떤 네트워크 장치를 써야할까?

1) 외부와 통신이 필요 없는 환경

 (1) LAN이 구성된 지역 외로 전송이 필요 없는 경우 (ex. A건물 1층 à A건물 2층, A건물 à B건물 등)

 (2) LAN 통신은 ARP/RARP를 통한 MAC 기반 통신을 하기 때문에 L3 이상의 스위치 장치를 사용할 필요가 없다.

  ▶  L2 스위치를 사용한 네트워크 망 구성

 

2) 외부와의 통신이 필요한 환경

 (1) WAN을 통해 LAN이 구성된 지역 외로 전송이 필요한 경우 (ex. 서울지부 à 부산지부 등)

 

 (2) LAN 통신 구성에 최소 1개 이상의 L3 스위치 또는 라우터를 추가하여 사용한다.

 

 (3) 단순 데이터의 전송(음원, 접점, 시리얼 등)에는 L3 이상의 스위치 장치를 사용할 필요가 없다.

  ▶ L2 스위치를 사용한 네트워크 망 구성에 라우터 최소 1대 이상 추가 구성

 

 

- 네트워크 장치의 가격을 결정짓는 요인은 무엇이 있을까?

1) 운영체제 여부

 - 네트워크 장치 벤더는 장치 고유 OS를 보유하고 있다. (Cisco internetwork Operating System, CatOS 등)
 - 이는 Web UI, Console, Terminal 등을 통해 네트워크 장치를 제어 뿐만 아니라 운영하는데 목적으로 둔다.

 

2) 기능 지원 여부

 - LAN x LAN by WAN 기술인 VLAN 지원, MAC table 용량, QoS, 무선 AP, 플래시 메모리, ACL, 방화벽 등 네트워크 구성, 활용, 보안에 관련된 기능들이 존재한다.

 

3) 통신 포트의 개수

 - 100Mbps base x N, 1GMbps base x N, SFP Fiber Optic Module을 통한 광통신 port x N

  ▶ 구성할 네트워크 망의 특성과 주요 목적에 맞는 스위치를 선택하는 것이 중요.
  ex) 초등학교에 네트워크 기반 폐쇄망(LAN) 방송 설비를 구축한다면 운영체제, VLAN, 보안, ACL 기능들이 포함되지 않은 L2 스위치를 선택한다.

 

 

끝.

 

 

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