네트워크 기본 장비 정리

네트워크란?

 

1. HUB

정의

여러 장치 간의 데이터 통신을 가능하게 하는 장치다. 기본적으로 HUB는 네트워크의 다양한 장치들을 연결하여 데이터를 송수신하는 역할을 한다(예 : 컴퓨터, 프린터 등)

특징

• 네트워크 초기에 자주 쓰인 장비 요즘은 잘 쓰이지 않는다
• 다중포트를 가지고 있어 여러 장치를 동시에 연결할 수 있다
• 수신된 데이터를 연결된 모든 포트로 전송한다. A라는 컴퓨터에서 B라는 컴퓨터로 메세지를 전송하고싶으면 연결되어있는 C, D 컴퓨터에도 전송된다.
• HUB는 데이터의 목적지를 파악하지 않고 단순히 전송하기 때문에 네트워크 효율성이 낮고 충돌이 발생할 가능성이 높다

메모

• 충돌이 잘 나는 이유
  • 네트워크에 연결된 모든 장치에게 데이터를 전송하게되는데, 여러 장치가 동시에 브로드 캐스트 데이터를 전송하려하면, 같은 네트워크 대역폭을 공유하게 되어 충돌이 발생할 수 있다.(교통사고)
  • 장치 수가 많아질수록 보내야하는곳이 많아지고 이로 인해 충돌 가능성이 높아진다.

 

2. 스위치

정의

여러 장치 간의 데이터 통신을 효율적으로 관리하는 역할을 한다. 스위치는 HUB와 달리 데이터의 목적지를 파악해 해당 장치로만 데이터를 전송하는 기능이 있다.

특징

• 스위치는 각 장치의 MAC(00:1A:2B:3C:4D:5E 같은거)주소를 학습해, 수신된 데이터를 목적지 장치로만 전송한다.
• 데이터 전송을 관리하고 각각의 포트가 독립적으로 작동하기 때문에 여러장치가 동시에 데이터를 전송해도 충돌없이 처리가능
• 다중포트 및 브로드캐스트와 멀티캐스트 방식도 지원한다.

메모

• 용어
  • MAC - 네트워크 장치의 고유 식별자로 각 네트워크 인터페이스 카드(NIC)에 할당된다.
  • NIC - 컴퓨터나 다른 장치가 네트워크에 연결될 수 있도록 해주는 하드웨어 장치다.
  • 브로드캐스트 - 네트워크 통신에서 특정한 장치가 아닌 연결된 모든 장치에게 데이터를 전송하는 방식
  • 멀티 캐스트 - 특정 그룹의 장치에만 데이터를 전송하는 방식

 

3. 라우터

정의

서로 다른 네트워크 간의 데이터 패킷을 전송하고 경로를 결정하는 역할을 한다. 라우터는 주로 인터넷과 같은 대규모 네트워크에서 사용되며, 네트워크 간의 연결을 관리하고 데이터의 최적 경로를 찾아 전송한다.

특징

• 라우터는 수신한 데이터 패킷의 목적지 주소를 확인하고 최적의 경로를 선택하여 다음 네트워크로 전송한다.
• 라우터는 여러 네트워크를 연결하는 역할을 하며, 이로 인해 서로 다른 네트워크 간의 통신이 가능해진다.
• 라우터는 MAC 주소 대신 IP 주소를 사용해 패킷을 전송한다.
• 대부분의 라우터는 보안 기능을 제공해 불법적인 접근을 차단하고 네트워크를 보호하는 방화벽 기능을 포함한다.

메모

• 용어
  • 패킷 - 컴퓨터 네트워크에서 데이터 전송을 위해 사용되는 데이터의 단위다. 대량을 데이터를 전송할 때, 이를 작은 조각으로 나누어 전송하는 방식으로, 각 패킷은 독립적으로 전송되고 수신된다.(사과, 귤, 배 이렇게 필요하면3개가 섞인 박스를 보내는 게 아닌 각각 필요한 개수만큼 따로따로 보낸다는 뜻)
  • 라우팅 테이블 - 라우터가 데이터 패킷을 전송할 때 목적지에 대한 최적의 경로를 결정하기 위해 사용되는 데이터 구조다. 이 테이블은 네트워크 내에서 어떤 경로를 통해 패킷을 전송해야 하는지를 정의한다.
  • 프로토콜 - 컴퓨터 네트워크에서 데이터 통신을 위한 규칙이나 약속을 의미한다. 즉, 서로 다른 장치나 시스템 간에 데이터를 교환할 때 어떻게 정보를 형식화하고 전송할지를 정의하는 일련의 규칙이다.(교통에서의 신호등)

 

4. 모뎀

정의

모뎀(Modem)은 "Modulator-Demodulator"의 약자로, 디지털 신호와 아날로그 신호 간의 변환을 수행하는 장치다.

주로 인터넷에 연결하기 위해 사용되며, 컴퓨터와 인터넷 서비스 제공업체(ISP) 간의 데이터 전송을 가능하게 한다.

특징

• 디지털 데이터와 아날로그 신호를 서로 변환하여 전화선이나 케이블과 컴퓨터가 서로 이해할 수 있게한다.
• ISP와의 연결을 통해 인터넷에 접속할 수 있게 한다.
• 라우터와의 연결을 통해 여러 장치가 동시에 인터넷에 연결될 수 있도록 한다.

메모

• 용어
  • ISP - Internet Service Provider의 약자로 인터넷 서비스를 제공하는 회사나 조직을 의미한다. 흔히 아는 KT, LG, SKT 등
    • ISP는 사용자에게 고유한 IP 주소를 할당해 인터넷에서 장치를 구별하고 통신할 수 있도록 함.
    • ISP는 DSL, 케이블, 광섬유, 위성 등 다양한 방식으로 사용자에게 인터넷 연결을 제공한다.
    • 이해를 하자면 ISP는 나같은 사용자에게 고유한 IP주소를 주고 그걸 통해 위성이라던가 케이블 등 어딘가를 통해 내가 글을 적으면 IP주소를 통해 나라는걸 인식하고 인터넷에 전달하고 인터넷에서 처리가 끝나면 다시 거기서 받아서 내 IP주소로 정보를 보내줘서 피드백을 주는거다.

5. 방화벽

정의

방화벽은 네트워크 보안을 위한 장비 또는 소프트웨어로 네트워크 트래픽을 모니터링하고 제어하여 불법적인 접근이나 공격으로부터 보호하는 역할을 한다.

특징

• 방화벽은 들어오는 트래픽과 나가는 트래픽을 분석하여, 사전에 설정된 규칙에 따라 허용하거나 차단한다.
• 네트워크에 접근할 수 있는 사용자나 장치를 제어하여, 허가되지 않은 사용자의 접근을 차단한다.
• IDS(침입 탐지 시스템)과 통합된 방화벽들은 비정상적인 트래픽 패턴을 감지하고 경고를 발생시킬 수 있다.

메모

• 용어
  • 트래픽 - 네트워크에서 데이터가 전송되는 양과 흐름을 나타내는 용어다. 일반적으로는 초당 전송되는 비트 수로 측정되는데, 웹 페이지를 로드할 때 이미지, 텍스트, 비디오 등 여러 요소가 포함되어 총 데이터 양이 결정되고 1초에 전송되는 데이터 양이 트래픽을 결정한다.
    • DDos - 최근 방송인들이 DDoS공격때문에 힘들어했었는데 DDoS 공격은 다량의 데이터를 특정 IP 주소로 전송해서 네트워크 과부하가 오게 만드는 방식이다. (멀리서 택배를 시켰는데 고속도로의 한 구간에 차를 엄청 보내 교통체증을 일으켜 받아야 될 시간에 제대로 된 물건을 받지 못하게 하는거라고 보면 된다.)

6. VPN

정의

VPN은 "Virtual Private Network"의 약자로, 가상 사설 네트워크를 의미한다.

VPN은 공용 인터넷을 통해 안전하게 개인 네트워크에 연결할 수 있도록 해주는 기술이다. 사용자가 인터넷을 통해 데이터를 전송할 때, 이 데이터를 암호화하여 안전하게 보호하고, 사용자의 실제 IP 주소를 숨기는 기능을 제공.

특징

• VPN은 사용자의 데이터를 암호화하여, 외부에서 해당 데이터를 도청하거나 해킹하는 것을 방지한다. 이를 통해 보안성이 크게 향상된다.
• VPN을 사용하면 사용자의 실제 IP주소가 숨겨지고, VPN 서버의 IP주소가 대신 사용된다. 이로 인해 사용자의 위치가 숨겨지고, 온라인 활동이 더 안전해진다.
• 공용 Wi-Fi를 사용하는 경우, VPN은 데이터 전송 시 보안을 강화하여 해커의 공격으로부터 보호해준다.

 

 

7. 캐시서버

정의

캐시서버는 데이터를 저장하고 빠르게 제공하기 위해 사용되는 서버이다. 주로 웹 콘텐츠나 데이터베이스 쿼리 결과 등을 저장하여 클라이언트의 요청에 대해 더 빠르게 응답할 수 있도록 한다. 캐시서버는 데이터 전송의 지연을 줄이고 서버 부하를 경감시키는 중요한 역할을 한다.

특징

• 자주 요청되는 데이터나 웹 페이지를 미리 저장해 두어, 클라이언트가 해당 데이터를 요청할 때 빠르게 제공할 수 있다.
• 캐시 서버는 클라이언트의 요청을 로컬에서 처리하기 때문에 원본 서버와의 데이터 전송이 줄어들어 네트워크 대역폭을 절약할 수 있다.

메모

• 캐시 - 데이터를 임시로 저장하는 메모리 공간이나 시스템을 의미한다.
  • 게임에서는 게임 그래픽 랜더링, 게임 세이브 스테이트, AI경로 탐색 등을 캐시로 자주 쓴다고 한다.
• 랜더링 - 컴퓨터 그래픽에서 2D 또는 3D 장면을 이미지나 비디오로 변환하는 과정을 의미함.