네트워크 연결과 구성 요소 - 2 (NIC, 케이블/커넥터, 허브, 스위치, 라우터, 로드 밸런서, 보안 장비, 모뎀/공유기)

네트워크 구성 요소

 

1. 네트워크 인터페이스 카드(NIC)

Network Interface Card

- 컴퓨터를 네트워크에 연결하기 위한 하드웨어 장치
- 일반/PC 내장형/서버용으로 구분할 수 있다.
 
[NIC의 주요 역할]

직렬화(Serialization)	전기적 신호 ↔ 데이터 신호 형태 변환
MAC 주소 보유	받은 패킷의 도착지 주소가 자신의 주소가 아닐 경우 폐기, 맞으면 시스템 내부에서 처리할 수 있도록 전달
흐름 제어(Flow Control)	데이터를 받지 못할 때 상대방에게 통신 중지를 요청하여 데이터 유실 방지

 
 

2. 케이블과 커넥터

2.1. 케이블

- 네트워크에 접속하거나 서버를 네트워크와 연결하는 선
 
[케이블 종류 3가지]

 
1. 트위스티드 페어 케이블: 가장 흔히 사용되는 케이블로 컴퓨터나 서버에 있는 랜포트에 끼우면 네트워크에 연결된다. 트위스티드 페어 케이블은 STP/FTP 케이블(쉴드 O), UTP 케이블 (쉴드 X)로 나뉜다.
2. 동축 케이블: TV와 연결할 때 사용하는 두꺼운 검정 케이블 종류로 최근 10G 이상의 고속 연결을 위해 트랜시버를 통합한 DAC(Direct Attach Copper Cable) 케이블을 많이 사용한다.
* 트랜시버란? 다양한 외부 신호를 컴퓨터 내부 전기 신호로 바꿔주는 장치로 다른 네트워크 표준을 혼용해 사용하기 위해 만들어졌음
3. 광 케이블: 다른 케이블보다 신뢰도가 높고 먼 거리까지 통신할 수 있는 네트워크 장비에 사용되는 케이블로, 싱글모드와 멀티모드로 나뉜다.
 
[광 케이블의 모드]

싱글모드	하나의 레이저 신호로 가느다란 전송로를 통과한다.
멀티모드	넓은 광 전송로에 여러 가지 광원이 전송된다.

 

2.2. 커넥터

- 케이블의 끝부분
- 네트워크 장비 또는 네트워크 카드에 연결되는 부분을 말한다.
- 커넥터의 종류는 아주 다양하다.(ST, SC, FC, LC 등)
- 광 케이블은 주로 LC 커넥터를 사용하며 일부는 SC 커넥터를 사용한다.

출처: https://fibconet.com/ko/what-is-fiber-optic-patch-cord/

 
 

3. 허브

- 여러 대의 장비를 연결하는 1계층 중간 장치로, 케이블을 한곳으로 모아준다.
- 허브는 들어온 신호를 모든 포트로 내보내기 때문에 전체적인 네트워크 성능이 줄어들고, 무한 루프와 같은 장애를 빈번하게 발생시켜 현재는 거의 사용되지 않고 있다.
 
 

4. 스위치

- 여러 대의 장비를 연결하는 2계층 중간 중재 장치
- 허브와 내부 동작 방식은 다르지만 역할은 같으므로 허브라는 용어를 공통적으로 사용하고 있다. → 허브 역할과 중재 역할 모두 포함하므로 스위칭 허브라고도 불린다.
- 스위치는 허브와 다르게 MAC 주소를 이해할 수 있어 목적지 MAC 주소를 파악하고 특정 포트로만 전기 신호를 보낼 수 있다. → 전체적인 네트워크 성능이 허브보다 훨씬 좋으며 장애 발생률도 감소하였다.
 
 

5. 라우터

- 네트워크 주소를 확인하고 경로를 지정하는 3계층 장치
- 정확한 방향으로 패킷이 전송될 수 있도록 경로를 지정하고 최적의 경로로 패킷을 보내는 역할을 한다.
 

라우터의 역할

 
 
 

6. 로드 밸런서

- 들어오는 트래픽을 여러 서버에 분배하여 전송하는 4계층 장치 ※ 7계층 로드 밸런서도 존재하는데, 이는 ADC(Application Delivery Controller)라고 부른다.
- 로드 밸런서가 가장 많이 사용되는 서비스는 웹이다. 서버 앞에 로드 밸런서를 두어  들어오는 트래픽을 적절히 서버에 분산하여 서버의 부하를 줄인다.
- 로드 밸런서는 서버가 죽었는지 살았는지 확인하는 헬스 체크 기능을 가지고 있다.
 
 

6. 보안 장비(방화벽/IPS)

- 보안 장비는 정보를 제어하고 공격을 방어하는 데 초점이 맞춰져 있다.
방화벽: 4계층에서 동작하는 보안 장비
IPS(Intrusion Prevention System, 침입 방지 시스템): 7계층에서 동작하는 보안 장비
 
 

7. 모뎀/공유기

모뎀: 통신 기술을 변환해주는 장비
- 짧은 거리 통신 기술과 먼 거리 통신 기술이 다르기 때문에 사용한다. 
 
공유기: 2계층 스위치, 3계층 라우터, 4계층 NAT와 같은 방화벽 기능을 한곳에 모아놓은 장비
- 공유기 내부는 스위치 부분, 무선 부분, 라우터 부분 회로로 나뉜다.