[NetWork] 네트워크 구성도 | 랜(LAN)과 왠(WAN)

네트워크는 서비스를 받는 쪽과 서비스를 제공 쪽으로 나눠 볼 수 있습니다. 두 가지 경우에 따라 네트워크 구성도는 다르게 적용됩니다. 서비스를 제공 받는 경우는 집에서 인터넷을 접속하는 경우와 회사에서 인터넷에 접속해 업무를 보는 경우입니다. 서비스는 제공하는 경우는 클라우드, 데이터 센터(IDC), 회사 서버실에 서버를 놓고 운영하는 경우를 생각할 수 있습니다.

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✅ 네트워크 기본 구조

1. 네트워크와 인터넷

CS(Computer Science:컴퓨터 과학)에서 2대 이상의 컴퓨터가 연결되어 통신이 가능한 것을 의미하며, 인터넷은 전 세계적으로 연결된 컴퓨터 네트워크로, 수많은 컴퓨터 및 기기들이 TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol) 프로토콜을 사용하여 상호 연결되어 정보를 교환하는 거대한 네트워크 시스템입니다.

2. 패킷과 패킷 필터링

2.1 패킷

패킷(packet)은 사전적인 의미로는 ‘한 다발, 한 묶음’을 뜻하며, 네트워크를 통해 전송되는 데이터 조각을 의미합니다. 인터넷 통신에서 모든 데이터들을 이와 같은 패킷 단위로 잘게 쪼개어서 전송을 합니다.

패킷으로 쪼개서 전송되는 이유는 100MByte의 크기의 데이터를 전송하려고 할 때 1초에 MByte를 전송하는 회선으로 보내야 하는 경우 100초라는 시간이 소요됩니다. 데이터 전송 중 짧은 시간동안 인터넷이 끊기는 경우 데이터를 처음부터 다시 받아야 합니다.

패킷으로 잘게 쪼개서 데이터 전송을 하면, 발송되지 않은 특정 번호의 패킷만 재전송하면 되기 때문에 효율적인 데이터 전송이 가능하게 됩니다.

2.2 패킷 필터링

패킷 필터링은 지나가는 패킷의 헤더를 검사하고, 전체 패킷의 운명을 결정하는 소프트웨어의 일종입니다. 주로 패킷을 ‘DROP(거부, 전달되지 않도록 막음)’하거나 ‘ACCEPT(수락, 패킷이 지나갈 수 있도록 함)’하며, 더 복잡한 조치도 가능합니다. 주요 사용 목적은 패킷의 효과적인 제어와 네트워크 보안을 위함입니다.

3 랜(LAN)과 왠(WAN)

3.1 랜(LAN)

Local Area Network의 약자로 건물 안이나 특정 지역을 범위로 하는 네트워크를 의미합니다.

사무실이나 가정과 같이 지리적으로 제한된 곳에서 컴퓨터 및 프린터 등을 연결할 수 있는 네트워크

3.2 왠(WAN)

Wide Area Network의 약자로 지리적으로 넓은 범위에 구축된 네트워크를 의미합니다.

인터넷 서비스 제공자(ISP)가 제공하는 서비스를 사용하여 구축된 네트워크

✅ 홈 네트워크 구성도

네트워크를 이해하는데 홈 네트워크 구성도부터 보는 것이 가장 쉬울 수 있습니다. 홈 네트워크 구성은 모바일 단말기(스마트폰, 태블릿)의 사용과 노트북 사용이 증가하면서 대부분의 가정에서 공유기를 사용하게 되었습니다.

모뎀과 공유기가 일체형인 경우가 많았지만 이제는 모뎀은 다세대 주택의 경우 집안에 있거나 아파트나 연립 주택의 경우 한 장소(지하 1층 등)에 몰려 있는 경우를 생각할 수 있습니다.

1. 모뎀(Modem)

모뎀은 “Modulator-Demodulator”의 약자로, 디지털 데이터를 아날로그 신호로 변환하거나, 아날로그 신호를 디지털 데이터로 변환하는 역할을 수행합니다.

인터넷 서비스 제공자(ISP)와 가정 또는 사무실의 디지털 신호를 변환하여 연결합니다.
모뎀은 주로 물리적인 연결을 담당하며, ISP의 서비스에 따라 다양한 종류의 모뎀이 존재합니다. 주택이나 사무실에 디지털 서비스를 제공하기 위해 필요한 기본 장치입니다.

2. 공유기(Router)

라우터는 여러 네트워크 간의 트래픽을 관리하고, 패킷을 전송하며, IP 주소를 할당하고, 네트워크 보안을 담당합니다.

인터넷으로부터 받은 데이터를 로컬 네트워크로 분배하거나, 로컬 네트워크에서 외부로 데이터를 보낼 때 사용됩니다.
인터넷 공유기라고도 불리며, 영어로 broadband(광대역)라고 함. 브로드밴드(broadband)는 broad(넓은)와 band(여기서는 주파수)를 뜻하는 두 단어의 합성어임.
라우터는 네트워크 간의 데이터 전송을 담당하며, 주로 가정 또는 사무실에서 내부 네트워크와 외부 인터넷 간의 통신을 관리합니다. 보안 기능, IP 주소 관리, 다양한 연결 장치를 지원하는 등의 기능을 수행합니다.

3. 모뎀과 공유기(라우터) 비교

✅ 회사에서의 네트워크 구성도

가정과 다르게 회사는 DMZ(Demilitarized Zone: 비무장 지대)라는 네트워크 영역이 존재하며, DMZ는 외부에 공개하기 위한 네트워크이며, 서버 등을 운영할 때 사용합니다. 웹 서버와 메일 서버, 네임서버(DNS 시스템) 등이 이에 속하게 됩니다.

또 DMZ는 외부와 내부 네트워크 사이에 위치한 중간지대인 서브넷을 의미하기도 합니다. 외부의 공격자가 내부 네트워크에 침투하는 것을 막는 보안 역할을 수행합니다.

IP 주소, 네트워크&서브넷

✅ 데이터 센터 네트워크 구성도

데이터 센터 네트워크는 안정하고 빠른 대용량 서비스 제공을 목표로 구성됩니다. 이중화 기술을 사용하여 안정한 서비스 제공을 보장하며, 다수의 서버와 서비스가 하나의 네트워크에 연결되어 높은 통신량을 처리할 수 있어야 합니다. 이를 위해 10G, 25G, 40G, 100G, 400G와 같은 고속 이더넷 기술이 사용됩니다.

3계층에서 가상화 기술과 높은 대역폭을 요구하는 스케일 아웃(Scale_out) 기반의 애플리케이션과 서비스의 등장으로 2계층 구성인 스파인-리프(Spine-Leaf) 구조로 데이터 센터의 네트워크가 변화하게 됩니다.

서버에 10G Bast-T 이더넷 포트가 기본적으로 제공되어 TOR(Top of Rack) 스위치와 연결되고 리프(Leaf) 스위치인 TOR 스위치는 스파인(Spine) 스위치와 40G, 100G로 연결되는 추세입니다.
서버 > 리프 스위치(TOR 스위치) > 스파인 스위치

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