3. 네트워크 구성 요소

3.1 네트워크 인터페이스 카드

흔히 랜 카드라고도 불리는 장비이다. 컴퓨터에 네트워크를 연결하기 위한 하드웨어 장비이다.

주요 역할은 다음과 같다.

  • 직렬화 전기 신호를 데이터 신호로 혹은 데이터 신호를 전기 신호로 변환한다.
  • MAC 주소 고유 MAC 주소를 갖는다. 입력받은 패킷의 도착지 주소가 자신의 MAC 주소가 아니라면 폐기한다.
  • 흐름 제어 이미 통신중인 데이터를 처리하고 있어 새로운 데이터를 받지 못하는 상황에 상대방에게 통신 중지를 요청할 수 있다.

3.2 케이블과 커넥터

3.3 허브

허브는 케이블과 동일한 1계층에서 동작한다. 거리가 멀어질수록 줄어드는 전기신호를 재생성하여 여러대의 장비에 연결하는 용도로 사용된다. 단순히 입력 신호를 모든 포트로 내보내 네트워크 전체 성능이 줄어드는 문제가 있고 패킷이 무한 순환해 네트워크 전체를 마비시키는 루프와 같이 다양한 장애의 원인이 되어 현재 거의 사용되지 않는다.

3.4 스위치

스위치는 허브와 동일하게 여러 장비를 연결하고 통신을 중재하지만 2계층 장비이다. 허브와 스위치는 내부 동작 방식은 다르지만 그 역할이 비슷하기 때문에 허브라는 용어를 공통적으로 사용한다. 또는 스위칭 허브라고도 불린다.

스위치는 MAC 주소를 이해할 수 있어 목적지 MAC 주소의 위치를 파악하고 해당 포트로만 전기신호를 보낸다.

4장에서 더 자세히 다룬다.

3.5 라우터

라우터는 3계층의 장비로, 먼 거리를 통신할 수 있는 프로토콜로 변환한다.

원격지로 쓸데없는 패킷이 전송되지 않도록 브로드캐스트와 멀티캐스트를 컨트롤하고 불분명한 주소로 통신을 시도할 경우 해당 신호를 버린다. 정확한 방향으로 패킷이 전송되도록 경로를 지정하고 최적의 경로로 패킷을 포워딩한다.

5장에서 더 자세히 다룬다.

3.6 로드 밸런서

일반적으로 4계층에서 동작한다. 어플리케이션 계층에서 동작하는 로드밸런서를 별도로 ADC(Application Delivery Controller) 라고 부른다. L4 스위치로 부르는 네트워크 장비도 로드 밸런서의 한 종류로, 스위치처럼 여러 포트를 가지고 있으면서 로드 밸런서 역할을 하는 장비를 지칭한다.

로드밸런서는 4계층 포트 주소를 확인하는 동시에 IP주소를 변경할 수 있다. 웹에서 가장 많이 사용되며 웹 서버를 증설하고 싶을때 로드밸런서를 웹 앞에 두고 웹 서버를 여러대로 늘려준다. 이 외에도 헬스 체크 기능이나 대용량 세션 처리 기능이 있다.

6장, 12장에서 더 자세히 다룬다.

3.7 보안 장비 (방화벽/ISP)

보안 장비는 정확한 정보 전달이 아닌 정보의 제어와 공격의 방어를 하는데에 초점이 맞추어져있다. 일반적으로 가장 유명한 장비는 방화벽이고 4계층에서 동작하여 패킷을 확인하고 정책과 비교해 버리거나 포워딩한다.

방화벽 및 보안 장비는 9장에서 자세히 다룬다.

3.8 기타(모뎀/공유기 등)

거의 모든 가정이나 작은 회사에서 사용하는 공유기는 2계층 스위치, 3계층 라우터, 4계층 NAT와 간단한 방화벽 기능을 한곳에 모아놓은 장비이다. 공유기 내부는 스위치 부분, 무선 부분, 라우터 부분 회로로 나뉜다.

공유기의 LAN, WAN 포트는 모두 일반 이더넷이라 100m 이상의 먼 거리로 데이터를 보내지 못한다. 이에 먼 거리를 통신 가능하게 해주는 모뎀이 별도로 필요하다. 통신사업자 네트워크 종류와 쓰이는 기술에 따라 여러 종류의 모뎀이 사용된다. 대부분 FTTH 모뎀을 사용하고, 동축 케이블 인터넷은 케이블 모뎀, 전화선을 사용할 경우 ADSL, VDSL 모뎀을 사용한다.