part 04 section 01~05 네트워크 장비

랜카드

랜카드(NIC : Network Interface Card): 유저의 데이터를 케이블에 실어서 허브나 스위치, 혹은 라우터등으로 전달해주고 자신에게 온 데이터를 CPU에게 전달(인터럽트)해주는 장치.

 

이전에는 랜카드를 따로 사서 컴퓨터에 연결해주어야 했지만 요즘은 기본적으로 메인보드에 이미 내장되어서나옴

 

요즘 나오는 랜카드에는 Plug and Play(P&P)라고 하는 기능이 있다. 이 기능은 컴퓨터에 연결하는 즉시 랜카드를 인식하고 알아서 필요한 프로그램을 설치하고 네트워크에 연결시켜주는 기능이다.

 

랜카드의 종류는 어떤 환경을 사용하는가에 따라 다른데 이더넷용 랜카드나 토큰링용 랜카드, FDDI, ATM용 랜카드로 구분 지을 수 있다.  근데 우리는 대부분 이더넷용 랜카드를 사용한다.

 

랜카드는 어디에 설치 하냐에 따라 데스크탑용하고 랩탑용, 프린터용 등등 이 나뉘니까 살때 잘보고 사라 물론 모양이랑 접속방법만 다를 뿐이지 하는 역할은 똑같다.

 

또 데스크탑 랜카드를 사는 경우에는 pc의 Bus방식을 고려해야하는데 Bus 방식이 맞지 않으면 사용을 할 수가 없음 

 

PC의 Bus 방식

 

PCI: 현재가장 많이 사용하고 있는 버스 방식

ISA(아이사): 예전에 많이 사용 하던 방식

EISA: 확장된 ISA버전의 버스 방식

 

랜카드 마다 속도가 다른경우가 있는데 이더넷 랜카드는 속도에 따라 크게 10메가 100메가 10/100메가 1기가로 나눌수 있음 

 

Mbps:  1초에 전송되는 데이터 속도의 단위이다. 

ex) 10Mbps = 10,000,000bit 즉, 1초에 1MB정도의 파일을 전송한다는 뜻이다. 

우리들이 기본적으로 사용하는 1Gbps나 100Mbps같은 경우에는 1초에 10MB~100MB까지 전송할 수 있다.

 

예전에는 AUI타입과 BNC용 커넥터가 있는 방식을 자주 사용해서 AUI, BNC, UTP를 모두 쓰는 콤보 방식의 랜카드를 자주 썼었는데 지금은 UTP만을 사용하는 랜카드로 변하게 되었다.

 

시작 -> 제어판 -> 시스템 및 보완 -> 시스템 장치 관리자로 들어가서 네트워크 어댑터 정보 클릭하면 랜카드 정보가 나오는데 이때 리소스를 클릭해보면 입, 출력 범위, 인터럽트 요청, 메모리 범위가 나타남 이게 바로 IRQ(인터럽트 요청), Base Memory(메모리 범위)임

 

거기 IRQ를 보면 16진수 번호가 보일텐데 그게 IRQ번호임 랜카드가 MAC주소에 맞는 목적지 데이터를 받게 되면 랜카드는 CPU에게 IRQ를 이용하여 인터럽트를 걸게함

(만약 IRQ가 이미 예약되어있는 번호라면 랜카드를 인식하지못함)

 

허브

허브(HUB): 네트워크 장비 중 하나로 직사각형 상자에 RJ-45커넥터를 연결 할 수 있는 구멍(포트)이 뚫려있는것 처럼 생겼음 이 포트가 몇개냐에 따라 몇 대의 네트워크 장비를 연결 할 수 있는지 확인 할 수 있음 그리고 같은 허브에 연결 된 PC끼리는 서로 통신 가능함 

 

허브도 랜카드처럼 이더넷용이랑 토큰링용이 따로 있고 이더넷 허브도 속도에 따라 그냥 허브(10Mbps)와 패스트(100Mbps)허브가 있음 (인터넷 속도가 10Mbps인데 100Mbps짜리 허브 산다고 인터넷 속도가 빨라지진 않음 그냥 10Mbps)

 

이전에는 허브를 많이 찾아볼 수 있었는데 요즘은 스위치라는 장비가 싸져서 허브를 따로 찾아보기는 어려워짐

 

랜카드, 케이블, 허브만 있어도 LAN에서는 허브에 접속된 모든 장비가 서로 소통 할 수 있음

 

허브 주 역할은 멀티포트(Multiport), 리피터(Repeater)이 있는데

 

멀티 포트: 문자 그대로 여러개의 포트를 가지고 있다는 뜻이고

 

리피터: 네트워크에서 데이터를 전송하는 케이블에 따라서 전송거리에는 제약이 있음(UTP케이블 최대 전송거리 100M)

이러한 제약을 신호를 증폭 시켜서 다시 보내는 기능을 리피터라고 한다. (음성 데이터의 경우 앰프)

 

허브 동작 방식은 (이더넷 방식의 허브라고 가정)

 

1. 5대의 호스트가 있다고 가정하였을때 1번 컴퓨터가 3번 호스트를 향해 데이터를 실어서 허브의 1번 포트로 보내게 된다면 허브에서는 데이터를 들어온 1번 포트를 제외하고 모든 포트로 보낸다.

 

2. 나머지 호스트들은 자신에게 온게 아님을 랜카드선에서 확인하고 데이터를 쌩깐다.

 

3. 데이터를 수신할 목적지 호스트는 이 데이터를 받아드려 인터럽트를 통해 통신이 성립된다.

 

이더넷 허브는 CSMA/CD의 적용을 받게 되는데 데이터 중첩으로 콜리전이 발생 가능하다는 뜻

 

그래서 허브에 있는 모든 호스트들은 같은 콜리전 도메인(Collision Domain)에 있다고 말함

(같은 콜리전 도메인(영역)에 있다는 의미는 허브에 붙어있는 하나의 호스트가 통신을 하게 되면 다른 모든 호스트는 통신이 불가하고 허브에 붙어있는 하나의 호스트에서 콜리전이 발생하면 모든 PC가 영향을 받는다는 의미임)

 

이래서 허브도 문제를 가지고 있는데 셰어드 허브(Shared 허브: 공유방식 허브로 속도를 나눠쓰는 방식)는 연결된 호스트의 수가 많아지면 많아질수록 점점 콜리전이 많이 발생하게 되고 여기서 하나의 허브를 더 추가해서 콜리전 도메인이 확장된다면 점점속도가 느려져 한계가 있을 수 밖에 없다. 

 

허브의 종류를 나누어 보자면 인텔리전트(Intelligent)허브랑 더미(Dummy)허브, 세미 인텔리전트(Semi-Intelligent)허브로 나눌 수 있는데 인자 하나하나 설명 드간다 ㅋㅋ

 

인텔리전트 허브: Literally 지능형 허브라는 뜻임 NMS(Network Management System)이라는 네트워크 관리 시스템을 통해서 관리되는 허브임 인텔리전트 허브는 NMS에서 모든 데이터를 분석하고 제어가 가능함

근데 비싸서 모든 허브가 이런 인텔리 허브는 아니고 대형 서버나 회사에서 사용함

 

인텔리전트 허브가 얼마나 개쩌냐면 Auto Partition(자동 분할) 기능이라고 이더넷 CSMA/CD의 문제점인 한 컴퓨터에서 이상한/악의적인 데이터를 계속 전송해 콜리전이 계속 발생해 다른 컴퓨터들이 소통을 못하는 상황에서 일반 허브는 사람이 문제를 발생 시키는 호스트를 찾아 직접 끄거나 고치지 않는 이상 네트워크는 계속 먹통일건데 인텔리전트 허브는 NMS가 스스로 문제를 일으키는 호스트를 Isolation시켜 버림 이 고립된 네트워크는 표시가 되어 후속 조치가 가능함

 

세미 더미 허브: 세미 더미 허브를 인텔리전트 허브와 연결하면 더미 허브도 인텔리전트 허브가 됨 혼자 있을때는 더미 허브, 인텔리전트 허브랑 같이 있으면 인텔리전트 허브가 되는 허브임

 

스태커블(Stackable)형 허브 : 스택을 쌓을 수 있는 허브 쉽게 말해서 허브위에 허브나 스위치를 쌓고 연결해서 사용 가능한거 스태커블끼리 연결하면 백플레인(Backplane, 장비 간에 데이터 전송을 위해 연결된 일종의 고속도로) 이 훨씬 빨라지고 연결된 장비 중의 하나가 고장이 나도 다른 장비에 영향을 주지 않음 그래서 스택으로 연결되면 될수록 더 좋은 성능을 발휘하게 됨 스태킹이 가능한 허브 끼리는 NMS를 마치 허브 한대를 쓰는것 마냥 사용이 가능함

 

스탠드얼론(Standalone)형 허브 : 단독형으로 사용하는 허브 단독형도 연결해서 쌓을 수 있지만 스태커블보다 훨씬 비효율적이라 그냥 스태커블 쓴다.

 

허브는 연결하면 할 수록 콜리전 도메인내의 콜리전이 많이 발생하게 되어 영향을 받는 호스트들도 많아져 통신 속도가 점점 느려진다는 단점이 있었다.

 

이러한 문제점을 해결하기 위해 콜리전 도메인을 나누는 장비가 나왔는데 그게 바로 브릿지(Bridge), 스위치(Switch)다.

 

브릿지: 스위치 원조격 장비, 원래 스위치가 하던 역할을 하던 장비인데 스위치가 더 빨라서 점점 사라져가는 추세임

 

스위치: 포트별로 콜리전 도메인을 나눌수 있는것으로 1번 포트가 2번포트와 통신하는 와중에 3번과 4번 포트가 동시에 통신 할 수있게 만든거다. 허브는 한쌍의 PC가 통신하면 다른 컴퓨터가 통신이 불가능하다는 점과 비교된다.

 

그래서 스위치는 각각의 포트에 연결된 PC가 Dedicated(독자적)하게 10Mbps나 100Mbps를 고유한 속도로 유지 할 수 있다.

 

스위치는 데이터의 전송 에러를 복구 해주는 기능과 같은 여러 기능을 가지고 있음

 

허브는 일차선도로(한번에 한 노드만 통신가능) 스위치는 포트 별로 여러 차선이 생성된다.(한번에 여러개의 노드에서 통신이 가능) 

 

스위치는 허브의 CSMA/CD 콜리전 문제나 에러 처리 능력에 있어 우수함 단순 데이터 처리 속도만 두고 보면 허브가 더 빠르지만 그렇게 큰 차이는 없음 

 

그래서 스위치를 사용하느냐 허브를 사용하느냐에 있어선 네트워크에서 어떤 데이터가 돌아다니는지를 알아 두어야함 

채팅이나 메일은 트래픽을 별로 안잡아먹기 때문에 PC들을 스위치에 붙이는건 낭비임 허브를 권장함

 

예를 들어 모든 PC가 서버에 연결한다고 가정하자 

 

허브의 경우엔 모든 장비가 하나의 콜리전 도메인 안에 있기 때문에 어느 한순간에는 하나만 통신이 가능하여 나머지 PC들은 기다려야함

 

스위치의 경우엔 포트별로 콜리전 도메인을 분리하지만 이 경우 모든 PC가 "서버" 단 한곳에 연결하려 하기 때문에 어느 한순간에는 서버와의 통신은 한대의 PC만 가능하게 됨 왜냐하면 서버가 한대 밖에 없기 때문임

 

이렇게 붙어있는 모든 장비가 서로 같은 곳을 향하면 허브나 스위치나 차이가 크게 나지 않음(스위치가 당연히 효율 측면에서는 좋음)

 

이래서 스위치/허브는 사용할려는 목적에 따라 잘 구분해서 사용해야함 왜냐면 스위치가 허브보다 비싸기 때문임

 

근데 요새는 스위치가 너무 싸져서 사실 대부분 그냥 돈더 주고 스위치삼