[Network] 네트워크 연결과 구성요소

IT 엔지니어를 위한 네트워크 입문 2장

 

 

네트워크 연결 구분

• LAN: 사용자 내부 네트워크
• MAN: 한 도시 정도를 연결하고 관리하는 네트워크
• WAN: 멀리 떨어진 LAN을 연결하는 네트워크

https://www.truecable.com/blogs/cable-academy/wan-vs-lan

LAN

• 비교적 소규모 네트워크
• 스위치와 같이 비교적 간단한 장비로 연결된 네트워크를 LAN
• 복잡하거나 대규모인 네트워크라도 직접 구축한 범위라면 LAN이라고 부른다

WAN

• 먼 거리에 있는 네트워크를 연결하기 위해 사용
• 멀리 떨어진 LAN을 서로 연결하거나 WAN에 해당
  
  
  
  

네트워크 회선

• 현재는 LAN과 동일하게 주로 이더넷을 사용한다

1. 인터넷 회선
   • 인터넷 접속을 위한 회선
   • 통신사업자가 판매하는 인터넷과 연결된 회선을 사용해야 인터넷 접속이 가능
2. 전용 회선
   • 가입자와 통신사업자 간에 대역폭을 보장해주는 서비스
   • 저속: 음성 전송기반
     • 높은 신뢰성을 기반 필요로 할 때
     • VAN사
   • 고속: 메트로 이더넷
     • 대부분 광케이블 이더넷
3. 인터넷 전용 회선
   • 인터넷 연결 회선에 대한 통신 대역폭을 보장해주는 상품
   • 가입자가 통신사업자와 연결되고 다시 인터넷과 연결되는 구조
     
     
     

LLCF

• 한쪽 링크가 다운되면 이를 감지해 반대쪽 링크도 다운시키는 기능

 

VPN

• 가상으로 직접 연결한 것 같은 효과가 나도록 하는 네트워크 기술

1. 통신사업자 VPN
   • 전용선은 연결 거리가 길어질수록 비용이 증가
   • 해외나 타도시 연결에 비용 증가로 인해 VPN 기술 적용
   • 대표적인 기술 MPLS VPN
     • 본사-지사, 지사-지사 연결 대부분 MPLS VPN 기술 적용
2. 가입자 VPN
   • 일반 사용자가 사용하는 VPN 기술

 

https://www.viavisolutions.com/en-us/solutions/dwdm

DWDM

• 먼 거리를 통신할 떄 케이블 포설 비용이 많이 발생하고 관리비용이 들어 개발됨
• 하나의 광케이블에서 다른 파장의 빛으로 여러 채널 만드는 동시에 많은 데이터 전송

네트워크 구성요소

 

 

https://forum.huawei.com/enterprise/en/what-is-nic-network-interface-card/thread/667265935339307008-667213852955258880

네트워크 인터페이스 카드(NIC)

• 컴퓨터를 네트워크에 연결하기 위한 하드웨어 장치
  • 직렬화 : 전기적 신호를 데이터로 또는 그 반대로 변환 작업
  • MAC 주소: 받은 패킷의 도착지 주소가 MAC 주소가 아니면 폐기하고 주소가 맞으면 내부에서 처리할 수 있도록 전달
  • 흐름제어: 데이터 유실 방지를 위해서 상대방에게 통신 중지를 요청하는 것

케이블과 커넥터

• 트위스트 페어, 동축, 광케이블이 있음
• 케이블을 구성하는 기본요소와 표준을 알아야 한다

 

1,000 BASE - T

• 1,000 : 속도 (1000 Mbps)
  • 일반적으로 사용하는 100Mbps 인터넷의 데이터 전송량은 10MB(메가바이트)/s 다.
  • 1000Mbps면 초당 100MB이다
• BASE: 채널 (단일채널)
• T : 케이블

 

케이블, 커넥션 구조

• 케이블 본체, 커넥터, 트랜시버 같은 요소 들이 존재

https://stl.tech/blog/network-connectivity-with-twisted-pair-cables/

케이블 - 트위스트 페어 케이블

• 흔히 사용하는 케이블(RJ-45)
• 1~10G까지 사용하기 시작
  
  

케이블 - 동축케이블

• 케이블 TV나 인터넷 연결을 위해 사용하는 케이블
• 다루기 힘들고 고가이지만 10G 이상 고속 연결을 위해 사용함
  
  

케이블 - 광케이블

• 장거리 통신에 유리
• 싱글모드/멀티모드 지원

 

https://www.gracyfiber.com/what-is-a-rj45-connector-used-for/

커넥터

• 케이블의 끝부분으로 네트워크 장비나 네트워크 카드에 연결되는 부분
• RJ-45, SFP 케넥터 사용
  
  

트랜시버

• 다양한 외부 신호를 컴퓨터 내부의 전기 신호로 바꿔줌
  
  

브레이크 아웃 케이블

• 하나의 커넥터에서 여러 개의 케이블로 분할
• 40G, 100G 연결을 10G, 25G 케이블로 분할 하는 용도
  
  

MPO

• 데이터 센터 같이 좁은 공간에서 복잡한 케이블을 수용하기 위해 고밀도 커넥터 사용
• 단일 인터페이스에 8/12/24개 또는 그 이상 광 섬유를 모아 연결
• MTP 케이블이라고 부르기도 함
  
  

허브

• 케이블과 동일한 1계층에서 동작하는 장비
• 허브의 거리가 멀어질수록 전기 신호를 재생성해주고 여러 대 장비 연결 목적
• 무한 순환 이슈로 현재 거의 사용되고 있지 않음

 

https://www.ctcu.com/en/category/CATE-l2_rackmount_switch.html

스위치

• 여러 장비를 연결하고 통신을 중재하는 2계층 장비
• 여러 장비를 연결하고 케이블을 한곳으로 모아주는 역할을 담당
• 스위칭 허브라고도 부름
• MAC 주소 위치를 파악하고 목적지가 연결된 곳으로만 전기 신호를 보냄
  • 허브는 모든 포트에 전기 신호를 보냄
    
    

라우터

• 3계층에서 동작하는 장비
• 먼거리 통신할 수 있는 프로토콜로 변환
• 최적의 경로로 패킷을 포워딩함
  
  

로드 밸런서

• 4계층 장비
• 포트 주소를 확인하는 동시에 IP주소를 변경할 수 있다
• 웹서버 패킷을 목적지 IP로 변경을 보내준다