2024. 6. 22. 22:53ㆍGCC/IT 지원
인터넷 연결 개요
POTS 및 전화 접속
전화 접속, 모뎀 및 지점 간 프로토콜
- 초기 컴퓨터 네트워킹
20세기 동안 컴퓨터 사용이 증가하면서, 데이터를 효율적으로 공유할 필요성이 대두되었습니다. 이더넷, TCP/IP 등이 발명되기 전에는 주로 물리적으로 가까운 기기들을 연결하는 원시적인 기술로 네트워크가 구성되었습니다. 이러한 초기 네트워킹 기술은 짧은 거리에서 데이터를 전송하는 데 중점을 두었습니다.
- 전화망을 이용한 데이터 전송
1970년대 후반, 듀크 대학교의 두 대학원생은 먼 거리의 컴퓨터를 연결할 방법을 고민했습니다. 그들은 이미 존재하는 공중 전화망(PSTN, Public Switched Telephone Network)을 활용하기로 했습니다. PSTN은 전화기를 통해 음성을 전송하는 시스템으로, 전화선으로 데이터를 전송할 수 있음을 깨달았습니다. 이 방식은 이후 전화 접속 네트워크(dial-up network)로 발전하게 되었습니다.
- 유즈넷과 전화 접속 네트워크
유즈넷(Usenet)은 듀크 대학원생들이 만든 시스템으로, 게시판 자료를 공유하기 위해 개발되었습니다. 초기에는 전화 번호로 전화를 걸어 데이터 전송을 설정하는 전화 접속 연결(dial-up connection)을 사용했습니다. 이때 모뎀(modem, modulator-demodulator)이라는 기기를 통해 컴퓨터 데이터를 가청 파장으로 변환하여 전화선을 통해 전송했습니다.
- 모뎀과 데이터 전송 속도
모뎀은 컴퓨터의 디지털 데이터를 전화선의 아날로그 신호로 변환하여 전송했습니다. 초기 모뎀의 데이터 전송 속도는 매우 낮았습니다. 1950년대 후반에는 초당 110비트의 속도로 데이터를 전송할 수 있었습니다. 유즈넷이 개발될 무렵에는 이 속도가 초당 300비트로 증가했습니다. 1990년대 초 전화 접속 인터넷이 가정에 보급되면서 이 속도는 초당 14.4킬로비트로 증가했습니다.
- 전화 접속 인터넷의 한계와 광대역 기술
전화 접속 인터넷은 1990년대와 2000년대 초반까지 주요한 인터넷 접속 방식이었습니다. 하지만 기술의 발전으로 더 빠르고 안정적인 광대역 기술이 등장하면서 전화 접속 인터넷은 점차 대체되었습니다. 오늘날에도 일부 시골 지역에서는 여전히 전화 접속 인터넷이 유일한 접속 방법이지만, 광범위하게 사용되지는 않습니다.
전화 접속 네트워크와 유즈넷은 초기 컴퓨터 네트워킹의 중요한 요소였습니다. 전화선을 통한 데이터 전송은 컴퓨터가 장거리에서 통신할 수 있게 했으며, 이는 오늘날의 인터넷 발전에 중요한 역할을 했습니다. 기술의 발전으로 현재는 더 빠르고 안정적인 광대역 인터넷이 주로 사용되지만, 전화 접속 인터넷의 역사적 중요성은 여전히 큽니다.
광대역 연결
광대역이란?
- 광대역 인터넷의 정의와 중요성
광대역이라는 용어는 여러 정의가 있지만, 인터넷 연결 측면에서 전화 접속 인터넷이 아닌 모든 연결 기술을 나타냅니다. 광대역 인터넷은 대부분의 경우 전화 접속 연결보다 훨씬 빠르며 항상 연결이 활성화되어 있습니다. 이는 연결을 사용할 때마다 설정할 필요가 없는 지속적인 연결을 의미합니다. 기본적으로 항상 존재하는 링크인 셈입니다.
- 광대역 인터넷의 영향
광대역 기술은 오늘날의 세계를 만드는 데 중요한 역할을 했습니다. 인터넷 자체는 놀라운 발명품이지만, 광대역 기술의 도입으로 기업과 개인 사용자가 인터넷의 진정한 잠재력을 실현할 수 있게 되었습니다. 기업은 필요에 따라 이 연결에 많은 리소스를 할애했고, 이는 직원이 많아질수록 단일 전화 접속 연결로는 충분하지 않았기 때문입니다.
- 1990년대 중반의 T-반송파 기술
1990년대 중반까지는 직원이 인터넷에 액세스해야 하는 기업에서 다양한 T-반송파 기술을 사용하는 것이 일반적이었습니다. 원래 T-반송파 기술은 단일 링크를 통해 여러 통화를 전송하기 위해 AT&T에서 발명했지만, 결국에는 전화 접속 연결보다 훨씬 빠르게 데이터를 전송하는 일반적인 전송 시스템이 되었습니다.
- 광대역 기술의 발전과 가정 사용
기업이 광대역 기술을 사용하기 시작한 후, 가정에서도 보편적으로 사용하게 되었습니다. 인터넷의 다양한 측면이 복잡해짐에 따라 데이터 전송 속도도 계속 빨라져야 했습니다. 전화 접속 시대에는 웹페이지의 이미지 하나를 다운로드하고 표시하는 데도 몇 초씩 걸렸습니다. 오늘날에는 스마트폰으로 촬영한 고해상도 사진 한 장을 다운로드하는 데도 긴 시간이 걸렸을 것입니다.
- 광대역 기술의 필요성
광대역 기술이 없었다면 오늘날 우리가 알고 있는 인터넷은 존재하지 않았을 것입니다. 음악이나 영화를 스트리밍하거나 사진을 쉽게 공유하지 못했을 것이며, 온라인 강좌도 들을 수 없었을 것입니다. T-반송파 기술은 전용 회선이 필요해서 비용이 많이 들지만, 기업과 소비자 모두를 위한 다른 광대역 솔루션도 존재합니다.
- 일반적인 광대역 솔루션
다음은 오늘날 사용 가능한 가장 일반적인 4가지 광대역 솔루션입니다:
- T-반송파 기술: 전용 회선을 필요로 하며, 주로 기업에서 사용됩니다.
- 디지털 가입자 회선(DSL): 전화선을 통해 데이터를 전송하는 기술입니다.
- 케이블 광대역: 케이블 TV 네트워크를 통해 데이터를 전송합니다.
- 광섬유 연결: 광섬유를 통해 매우 빠른 속도로 데이터를 전송하는 기술입니다.
T-반송파 기술
- T-반송파 기술의 발명과 초기 용도
T-반송파 기술은 AT&T에서 처음 발명되었습니다. 이 기술은 단일 케이블을 통해 다수의 전화 통화를 동시에 이동시키는 시스템을 제공하기 위해 개발되었습니다. 첫 번째 T-반송파 사양인 전송 시스템 1(줄여서 T1)은 한 개의 구리 연선을 통해 최대 24개의 전화 통화를 동시에 전달할 수 있는 방법을 제시했습니다. 이는 기존의 개별 전화 통화가 각기 다른 구리선 쌍을 통해 이루어졌던 방식에서 큰 진전을 의미했습니다.
- T1 사양과 데이터 전송
T1 사양에서 24개의 전화 채널이 각각 초당 64킬로비트로 데이터를 전송할 수 있도록 설계되었습니다. 따라서 T1 회선 하나는 초당 1.544메가비트(Mbps)의 데이터 전송 속도를 제공할 수 있습니다. 몇 년 후, 이 기술이 데이터 전송 용도로 변경되면서 T1이라는 용어는 원래의 전송 시스템 1 사양을 따르지 않더라도 초당 1.544메가비트의 속도를 낼 수 있는 모든 구리 연선 연결을 의미하게 되었습니다.
- T1 기술의 비즈니스 활용
원래 T1 기술은 서로 다른 통신 회사의 사이트를 연결하고 이러한 회사들을 다른 통신 회사에 연결하는 데 사용되었습니다. 그러나 1990년대에 인터넷이 비즈니스 도구로 부상하면서 점점 더 많은 기업이 빠른 인터넷 연결을 위해 비용을 지불하고 사무실에 T1 회선을 설치하기 시작했습니다. 이후 여러 T1 회선을 단일 링크로 묶어 작동하는 방법이 개발되면서, T1 기술은 더욱 개선되었습니다. 예를 들어, T3 회선은 멀티플렉싱된 28개의 T1 회선으로 구성되어 초당 44.736메가비트(Mbps)의 총 처리 속도를 제공합니다.
- 현대의 광대역 기술과 T-반송파 기술
T-반송파 기술은 여전히 사용되고 있지만, 대부분 다른 광대역 기술에 의해 추월당했습니다. 중소기업에서는 케이블 광대역이나 광섬유 연결이 더 일반적으로 사용됩니다. 이는 운영 비용이 훨씬 저렴하기 때문입니다. 또한, 인터넷 서비스 제공자(ISP) 간 통신에서는 다양한 광섬유 기술이 오래된 구리 기반 기술을 대체했습니다.
T-반송파 기술은 초기 인터넷 인프라에서 중요한 역할을 했지만, 오늘날에는 더 빠르고 효율적인 광대역 기술이 널리 사용되고 있습니다. 그러나 T-반송파 기술의 발명과 발전은 현대 인터넷의 토대를 마련하는 데 큰 기여를 했습니다.
디지털 가입자 회선
- 공중 전화망과 전화 접속 인터넷
공중 전화망(PSTN)은 인터넷 연결에 적합한 인프라를 갖추고 있었기 때문에 오랫동안 집에서 인터넷에 연결하는 주된 방법으로 사용되었습니다. 그러나 전화 접속 연결은 본질적으로 오디오 파동을 사용하기 때문에 데이터 전송에 한계가 있었습니다. 데이터 전송 속도가 느려지고 사람들이 점점 더 빠른 인터넷 액세스를 원하게 되면서 전화 회사는 동일한 인프라를 다른 방식으로 사용할 수 있는지 궁금해하기 시작했습니다.
- DSL 기술의 등장
연구에 따르면, 현대 전화선에 사용되는 구리 연선은 음성 통화에 필요한 것보다 더 많은 데이터를 전송할 수 있었습니다. DSL(디지털 가입자 회선) 기술은 기존 전화선의 높은 주파수 범위를 이용하여 데이터를 전송합니다. DSL은 전화 접속과 달리 동일한 회선에서 일반 음성 통화와 데이터 전송이 동시에 가능하다는 장점을 가지고 있습니다. 전화 접속이 모뎀을 사용하는 것처럼, DSL 기술도 자체 모뎀을 사용합니다. 정확히는 DSLAM(디지털 가입자 회선 액세스 멀티플렉서)를 사용하여 전화선을 통해 데이터 연결을 설정합니다.
- DSL의 종류
- ADSL : ADSL(비대칭 디지털 가입자 회선)은 아웃바운드 및 수신 데이터에 서로 다른 속도를 제공합니다. 일반적으로 다운로드 속도가 더 빠르고 업로드 속도는 더 느립니다. 개인 사용자는 클라이언트 역할을 주로 하기 때문에 다운로드만큼 많은 데이터를 업로드할 필요가 거의 없습니다. 예를 들어, 웹브라우저에서 웹페이지를 열 때 업로드 데이터는 매우 적습니다. 다운로드 데이터는 전체 웹페이지를 포함하여 더 큰 경향이 있습니다. ADSL은 이러한 특성을 이용하여 비용 효율적인 사용자 경험을 제공합니다.
- SDSL : SDSL(대칭형 디지털 가입자 회선)은 업로드 및 다운로드 속도가 동일한 기술입니다. 한때 SDSL은 데이터를 전송해야 하는 서버를 호스팅하는 기업에서 주로 사용했습니다. 시간이 지나면서 인터넷 대역폭이 확장되고 운영 비용이 줄어들면서 SDSL은 기업과 개인 사용자 모두에게 더 일반적인 기술이 되었습니다. 대부분의 SDSL 기술은 초당 1.544메가비트(T1 회선과 동일한 속도)의 상한선을 갖습니다.
- 고속 DSL 기술
- HDSL : HDSL(높은 비트 전송률 디지털 가입자 회선)은 초당 1.544메가비트 이상의 속도를 제공하는 DSL 기술입니다. HDSL은 SDSL과 유사하지만 더 높은 속도를 지원하며, 다양한 대역폭 옵션과 작동 거리를 제공합니다.
- 기타 변형 DSL : DSL 기술에는 많은 변형이 있으며, 각 변형은 특정 대역폭 옵션과 작동 거리를 제공합니다. 예를 들어 VDSL(매우 고속 디지털 가입자 회선)은 매우 높은 속도를 제공하며, FTTH(광섬유를 가정까지) 기술은 구리선 대신 광섬유를 사용하여 더욱 빠른 속도를 지원합니다.
DSL 기술은 기존 전화선을 활용하여 빠른 인터넷 연결을 제공하며, 일반 전화 통화와 데이터를 동시에 전송할 수 있는 장점을 가지고 있습니다. 다양한 DSL 기술 중 적합한 것을 선택하기 위해서는 각 기술의 특성과 제공하는 ISP의 세부 정보를 참고하는 것이 중요합니다.
케이블 광대역
- 유선에서 무선으로: 통신과 텔레비전의 역사
통신과 컴퓨터 네트워킹은 유선 연결에서 시작되었으며, 최근에는 많은 트래픽이 무선으로 이동하고 있습니다. 반면, 텔레비전의 역사는 반대입니다. 원래 모든 텔레비전 방송은 무선으로 전송되었으며, 큰 텔레비전 송신탑에서 신호를 전송하고 가정의 안테나가 이를 수신했습니다. 이는 오늘날 스마트폰이 통신사 기지국의 범위 내에 있어야 작동하는 것과 유사합니다.
- 케이블 TV의 발전
1940년대 후반, 미국에서 케이블 TV 기술이 개발되었습니다. 이는 주로 텔레비전 송신탑의 범위를 벗어난 외딴 지역과 시골 가정에 텔레비전 방송을 제공하기 위해 고안되었습니다. 1984년, 케이블 통신 정책법이 통과되면서 미국의 케이블 TV 사업 규제가 풀렸고, 케이블 TV는 엄청난 성장을 이루었습니다. 다른 국가들도 뒤이어 케이블 TV를 도입하며 확장되었습니다. 1990년대 초까지 미국의 케이블 TV 인프라는 공중 전화 시스템의 규모와 거의 비슷해졌습니다.
- 케이블 기반 인터넷 액세스
케이블 회사들은 가정에 케이블 TV를 전송하는 데 사용되는 동축 케이블이 TV 시청에 필요한 것보다 훨씬 더 많은 데이터를 전송할 수 있다는 사실을 깨달았습니다. TV 방송을 간섭하지 않는 주파수를 사용하여, 케이블 기반 인터넷 액세스 기술은 동일한 케이블을 통해 고속 인터넷 액세스를 제공할 수 있었습니다. 이렇게 해서 케이블 광대역이 등장하게 되었습니다.
- 공유 대역폭의 특징
케이블 인터넷의 주된 차이점 중 하나는 공유 대역폭 기술을 사용한다는 점입니다. DSL이나 전화 접속 같은 기술은 집이나 회사에서 전화국(CO)으로 바로 연결됩니다. CO는 전화 회사에서 데이터를 처리하는 자동화된 하드웨어를 갖춘 장소입니다. 이러한 지점 간 연결은 일정량의 대역폭을 보장할 수 있습니다.
반면, 케이블 인터넷 기술은 공유 대역폭 모델을 사용합니다. 전송이 ISP의 코어 네트워크에 도달할 때까지 많은 사용자가 일정량의 대역폭을 공유하게 됩니다. 이는 한 도시 블록에서 전체 교외 구역에 이르는 어디서나 발생할 수 있습니다. 공유 대역폭 모델은 사용량이 많은 기간 동안 인터넷 연결 속도가 느려지는 문제를 겪을 수 있습니다. 같은 지역에 있는 많은 사람들이 동시에 인터넷을 사용하는 경우 특히 그렇습니다.
- 케이블 모뎀과 CMTS
케이블 인터넷 연결은 일반적으로 케이블 모뎀으로 관리됩니다. 케이블 모뎀은 소비자 네트워크의 에지에 배치되어 케이블 모뎀 종단 시스템(CMTS)에 연결됩니다. CMTS는 다양한 케이블 연결을 ISP의 코어 네트워크에 연결합니다.
통신과 텔레비전의 발전 과정은 서로 다른 방향으로 진행되었습니다. 통신은 유선에서 무선으로, 텔레비전은 무선에서 유선으로 발전해왔습니다. 특히, 케이블 TV와 인터넷의 발전은 데이터 전송 기술의 변화를 보여주며, 공유 대역폭과 같은 기술적 특징은 사용자 경험에 큰 영향을 미칩니다.
광섬유 연결
광섬유 인터넷의 진화와 FTTX
- 광섬유의 장점
광섬유는 인터넷 연결에서 오랫동안 사용되어 왔습니다. 이는 전류 대신 빛을 사용하여 데이터 전송을 하기 때문에 속도가 빠르고 신호의 저하 없이 더 멀리까지 전송할 수 있습니다. 구리 케이블은 신호 품질이 떨어지기 전에 수천 피트 정도의 거리에서 리피터가 필요하지만, 광섬유는 훨씬 더 긴 거리를 커버할 수 있습니다. 이러한 장점에도 불구하고, 광섬유의 높은 생산 및 배치 비용 때문에 오랫동안 ISP들은 주로 코어 네트워크나 데이터 센터 내에서만 사용했습니다.
- FTTX 기술의 도입
최근 몇 년 동안 광섬유를 최종 사용자에게 더 가까이 전달하는 것이 인기를 끌게 되면서 FTTX 기술이 개발되었습니다. FTTX는 'Fiber to the X'를 의미하며, X는 다양한 위치를 나타낼 수 있습니다. 여기서는 몇 가지 주요 구현 방식에 대해 설명하겠습니다.
- FTTN: Fiber to the Neighborhood : FTTN은 'Fiber to the Neighborhood'를 의미합니다. 이 구현 방식에서는 광섬유 기술이 특정 지역 내의 단일 물리적 캐비닛까지 데이터를 전달합니다. 이 캐비닛부터 최종 사용자까지의 마지막 구간은 구리 연선이나 동축 케이블이 사용될 수 있습니다. 이렇게 함으로써 광섬유의 고속 데이터를 특정 지역 내에서 분배할 수 있습니다.
- FTTB: Fiber to the Building : FTTB는 'Fiber to the Building', 'Fiber to the Business', 또는 'Fiber to the Basement'를 의미합니다. 이 구현 방식에서는 광섬유가 개별 건물까지 데이터를 전달합니다. 건물 내부에서는 구리 연선이 데이터를 개별 사용자에게 전달합니다. 이는 주로 대형 빌딩이나 사업체에서 사용되는 방식입니다.
- FTTH: Fiber to the Home : FTTH는 'Fiber to the Home'을 의미합니다. 이 설정에서는 개별 거주지나 아파트 건물까지 광섬유가 직접 연결됩니다. FTTH와 FTTB는 모두 FTTP('Fiber to the Premises')라고 불리며, 이는 광섬유가 최종 사용자까지 직접 연결되는 것을 의미합니다.
- ONT: Optical Network Terminator : 광섬유 기술의 경계 지점은 광 네트워크 단말장치(ONT, Optical Network Terminator)입니다. ONT는 광섬유 네트워크가 이해할 수 있는 프로토콜의 데이터를 기존의 구리 연선 네트워크가 이해할 수 있는 프로토콜의 데이터로 변환합니다. 이를 통해 광섬유로 전달된 데이터가 최종 사용자에게 원활하게 전달될 수 있습니다.
광섬유 인터넷은 높은 속도와 긴 전송 거리를 제공하는 기술로, 최근에는 최종 사용자에게 더 가까이 다가가는 다양한 FTTX 기술이 도입되었습니다. FTTN, FTTB, FTTH와 같은 구현 방식을 통해 광섬유 인터넷은 더 많은 사용자에게 고속 인터넷 액세스를 제공하며, ONT를 통해 데이터를 변환하여 기존 네트워크와 호환되도록 합니다. 이를 통해 현대 인터넷 환경의 요구를 충족시키고 있습니다.
WAN
광역 통신망 기술
작은 회사의 네트워크 확장 및 WAN 기술 도입 가정
- 초기 설정
처음 작은 회사에서 IT 지원 전문가로서 네트워크를 설정할 때 다음 단계를 따릅니다:
- 라우팅할 수 없는 주소 공간 사용: IP 주소 부족과 비용 문제를 해결하기 위해 사무실 내부 IP로 라우팅할 수 없는 주소 공간을 사용합니다.
- NAT 구성: 네트워크 주소 변환(NAT)을 수행하도록 라우터를 설정합니다. 이를 통해 내부 네트워크와 외부 인터넷 간의 IP 주소 매핑을 관리합니다.
- 로컬 DNS 및 DHCP 서버 구성: 로컬 DNS 서버를 구성하여 네트워크 리소스의 도메인 이름을 관리하고, DHCP 서버를 통해 IP 주소를 동적으로 할당합니다.
- ISP와의 계약: 인터넷 서비스 제공업체(ISP)와 계약을 맺고, 사무실에 인터넷 링크를 제공하여 사용자가 웹에 액세스할 수 있도록 합니다.
- 회사의 성장과 네트워크 확장
회사가 성장함에 따라 네트워크를 확장할 수 있는 공간을 확보하기 위해 라우팅할 수 없는 주소 공간을 계속 사용합니다. 확장된 네트워크 환경을 설정하기 위한 몇 가지 추가 단계는 다음과 같습니다:
- VPN 서버 구성: 이동 중인 영업 사원이 사무실 LAN의 리소스에 연결할 수 있도록 VPN 서버를 설정합니다. 이를 위해 포트 포워딩을 통해 VPN 서버에 액세스할 수 있게 합니다.
- 전국 확장 및 WAN 도입: CEO가 다른 도시에 새로운 사무실을 열기로 결정하면, 두 번째 사무실 전체가 원격으로 본사 네트워크에 액세스해야 합니다. 이 경우 광역 통신망(WAN) 기술이 필요합니다.
- WAN 기술의 필요성
WAN은 물리적으로 떨어진 여러 위치에서 단일 네트워크처럼 작동하도록 해줍니다. WAN 기술을 사용하려면 다음을 고려해야 합니다:
- ISP와의 계약: WAN 기술을 사용하기 위해 ISP와 계약을 맺고, ISP가 사이트 간의 데이터 전송을 처리하도록 합니다.
- 로컬 루프 설정: 각 사무실 네트워크는 ISP의 네트워크가 인계받는 경계 지점에서 끝납니다. 각 경계 지점과 ISP의 실제 코어 네트워크 사이의 영역을 로컬 루프라고 합니다. 이는 T-반송파 회선이나 고속 광연결로 구현됩니다.
- 데이터 링크 계층 프로토콜 사용: WAN은 데이터 링크 계층에서 다양한 프로토콜을 사용하여 한 사이트에서 다른 사이트로 데이터를 전송합니다. 이러한 프로토콜은 이더넷 외에 인터넷 자체의 코어에서 작동하는 경우가 있습니다.
- 주요 WAN 프로토콜
WAN을 구성할 때 사용할 수 있는 몇 가지 주요 프로토콜은 다음과 같습니다:
- MPLS (Multiprotocol Label Switching): MPLS는 레이블을 사용하여 데이터 패킷을 라우팅하는 프로토콜로, 효율적이고 빠른 데이터 전송을 제공합니다.
- Frame Relay: 패킷 교환 기술로, 일정한 데이터 전송 속도와 지연 시간을 제공합니다.
- ATM (Asynchronous Transfer Mode): 고속 네트워크에서 데이터를 전송하기 위해 사용되며, 고정 크기의 셀로 데이터를 전송합니다.
- SD-WAN (Software-Defined WAN): 소프트웨어 정의 네트워킹을 사용하여 네트워크 트래픽을 지능적으로 라우팅하고, 네트워크 성능을 최적화합니다.
WAN 기술 도입으로 두 사무실 간의 네트워크 연결을 원활하게 유지하고, 전국적으로 확장된 회사의 네트워크 리소스를 효율적으로 관리할 수 있습니다.
지점간 VPN
- WAN 기술의 대안: 지점 간 VPN
지점 간 VPN(Point-to-Point VPN)은 여러 사이트 간에 안전한 통신을 제공하는 저렴하고 유연한 대안입니다. 이 기술은 특히 클라우드로의 전환이 증가하면서 많은 기업에서 채택되고 있습니다.
- 지점 간 VPN이란?
지점 간 VPN은 두 사이트 간에 안전한 VPN 터널을 설정하여 데이터를 암호화하고 보호합니다. 이 설정은 두 네트워크를 연결하여 마치 하나의 네트워크처럼 작동하게 합니다. 이를 통해 두 사이트 간의 사용자들이 서로 안전하게 통신할 수 있습니다.
- 지점 간 VPN의 작동 방식
- VPN 터널 설정: 두 사이트 간에 VPN 터널이 설정됩니다. 이는 데이터를 암호화하여 안전하게 전송합니다.
- 터널링 논리: 터널링 논리는 양쪽 네트워크 기기(예: 라우터 또는 VPN 게이트웨이)에서 처리됩니다. 이를 통해 각 사용자가 별도의 연결을 설정할 필요가 없습니다.
- 암호화 및 인증: 데이터는 암호화되어 전송되며, 인증 과정을 통해 두 사이트 간의 연결이 안전하게 유지됩니다.
- WAN 기술과의 비교
- 비용: 상업용 케이블이나 DSL 회선은 비용이 저렴하지만 특정 상황에 필요한 부하를 처리하기 어렵습니다. 반면, WAN 기술은 초고속으로 구축되지만 비용이 많이 듭니다.
- 속도: WAN은 고속 데이터 전송을 제공하며, 대규모 데이터 전송에 적합합니다.
- 유연성: 지점 간 VPN은 유연하고 쉽게 확장할 수 있습니다. WAN보다 설정이 간단하고 유지 관리가 용이합니다.
- 클라우드로의 전환과 VPN의 중요성
기업들이 점점 더 많은 내부 서비스를 클라우드로 이전함에 따라 WAN 기술에 대한 필요성이 줄어들고 있습니다. 클라우드 솔루션을 통해 기업은 인프라의 일부 또는 전체를 아웃소싱하여 관리할 수 있습니다. 예를 들어, 이메일 서비스를 클라우드 호스팅 업체에게 맡기면 자체 이메일 서버를 운영할 필요가 없습니다.
지점 간 VPN의 장점
- 비용 절감: WAN 기술에 비해 비용이 저렴합니다.
- 보안: 데이터 암호화 및 인증을 통해 안전한 통신을 보장합니다.
- 유연성: 다양한 네트워크 환경에 쉽게 적용할 수 있습니다.
- 확장성: 기업의 성장에 따라 쉽게 확장할 수 있습니다.
지점 간 VPN은 기업이 여러 사이트 간의 통신을 안전하게 유지하면서도 비용을 절감할 수 있는 효과적인 방법입니다. 클라우드 서비스의 증가로 인해 WAN 기술의 필요성이 줄어들고 있지만, 지점 간 VPN은 여전히 중요한 역할을 하고 있습니다.
무선 네트워킹
무선 네트워킹 기술 개론
- 무선 네트워킹 기본 사항
오늘날 무선 네트워킹은 다양한 장치가 네트워크에 접속하는 주요 방법으로 자리 잡고 있습니다. 무선 네트워킹은 IEEE 802.11 표준에 의해 정의되며, 우리는 이 기술 집합을 일반적으로 WiFi라고 부릅니다. 무선 네트워킹의 작동 방식과 주요 개념에 대해 알아보겠습니다.
무선 네트워킹의 작동 방식
무선 네트워킹은 물리적 케이블 없이 무선 전파를 통해 장치 간의 통신을 가능하게 합니다. 주요 개념은 다음과 같습니다:
- 주파수 대역:
- WiFi 네트워크는 주로 2.4GHz 및 5GHz 대역에서 작동합니다.
- 특정 주파수 대역은 통신에 사용되는 무선 스펙트럼의 특정 섹션입니다.
- IEEE 802.11 표준:
- 802.11b, 802.11a, 802.11g, 802.11n, 802.11ac 등이 있으며, 각 표준은 채택된 순서대로 나열됩니다.
- 최신 버전은 속도와 동시 연결 기기 수 등이 개선되었습니다.
- 무선 네트워크 아키텍처
- 인프라 네트워크:
- 무선 액세스 포인트(WAP)를 중심으로 한 네트워크입니다.
- WAP는 무선 네트워크와 유선 네트워크를 연결합니다.
- 여러 WAP가 넓은 영역을 커버할 수 있습니다.
- 애드혹 네트워크:
- 중간에 WAP 없이 직접 기기 간의 통신을 수행합니다.
- 주로 소규모, 임시 네트워크에 사용됩니다.
- 802.11 프레임 구조
무선 네트워크에서 데이터는 802.11 프레임을 통해 전송됩니다. 주요 필드는 다음과 같습니다:
- 프레임 제어 필드:
- 16비트 길이이며, 프레임 처리 방식을 설명하는 하위 필드를 포함합니다.
- 기간 필드:
- 프레임의 전체 길이를 지정하여 수신기가 전송을 수신 대기해야 하는 기간을 알립니다.
- 주소 필드 (4개):
- 소스 주소: 데이터를 보내는 기기의 MAC 주소.
- 수신 주소: 프레임을 수신해야 하는 액세스 포인트의 MAC 주소.
- 송신기 주소: 프레임을 방금 전송한 기기의 MAC 주소.
- 대상 주소: 최종 목적지의 MAC 주소.
- 특정 무선 네트워크 설정에 따라 이 주소들이 다를 수 있습니다.
- 시퀀스 제어 필드:
- 16비트 길이로, 프레임 순서를 추적하는 시퀀스 번호를 포함합니다.
- 데이터 페이로드:
- 상위 계층 프로토콜의 데이터를 포함합니다.
- 프레임 검사 시퀀스(FCS) 필드:
- 순환 중복 검사(CRC)에 사용되는 체크섬을 포함합니다. 이는 이더넷의 동작과 유사합니다.
- 무선 채널과 보안
- 무선 채널:
- 주파수 대역 내에서 통신을 위한 특정 주파수 범위입니다. 채널 간 간섭을 피하기 위해 신중하게 선택됩니다.
- 무선 보안 프로토콜:
- WEP, WPA, WPA2 등의 보안 프로토콜이 있습니다. 보안 강화를 위해 최신 프로토콜을 사용하는 것이 중요합니다.
- 무선 채널:
무선 네트워킹은 IT 지원 전문가에게 매우 유용한 기술로, 현대의 네트워크 환경에서 점점 더 중요해지고 있습니다. WiFi 표준과 프레임 구조를 이해하면 무선 네트워크의 설계, 구축, 문제 해결에 큰 도움이 됩니다.
무선 네트워크 구성
- 무선 네트워크의 주요 구성 방법
무선 네트워크는 여러 방식으로 구성될 수 있으며, 각 방식은 특정 상황과 요구에 맞게 설계되었습니다. 주요 구성 방법으로는 애드혹 네트워크, 무선 LAN(WLAN), 그리고 메시 네트워크가 있습니다.
1. 애드혹 네트워크
애드혹 네트워크는 가장 간단한 형태의 무선 네트워크입니다. 네트워크 인프라 없이 모든 노드가 직접 통신하며, 네트워크에 있는 모든 기기가 범위 내의 다른 모든 기기와 직접 통신할 수 있습니다. 모든 노드는 메시지 전달을 돕습니다.
- 장점:
- 간단함: 네트워크 인프라가 필요 없으므로 설정이 매우 간단합니다.
- 유연성: 네트워크를 빠르게 구성하고 해체할 수 있습니다.
- 단점:
- 확장성 부족: 노드 수가 많아지면 통신의 복잡성이 증가합니다.
- 범위 제한: 각 노드가 직접 통신할 수 있는 범위 내에 있어야 합니다.
- 사용 사례:
- 스마트폰 간 통신: 지역 내의 스마트폰 간 파일 교환
- 산업용 및 창고 설정: 특정 장비 간 통신
- 재난 상황: 자연 재해로 인한 인프라 파괴 시 구조 팀 간 통신
2. 무선 LAN (WLAN)
무선 LAN(WLAN)은 가장 일반적인 무선 네트워크 유형입니다. 하나 이상의 액세스 포인트가 무선 네트워크와 유선 네트워크 사이의 브리지 역할을 합니다. 무선 기기는 액세스 포인트를 통해 유선 네트워크 및 인터넷에 연결됩니다.
- 장점:
- 유연성: 이동성과 유연성이 높아 다양한 기기가 쉽게 접속할 수 있습니다.
- 확장성: 액세스 포인트를 추가하여 네트워크를 쉽게 확장할 수 있습니다.
- 단점:
- 비용: 액세스 포인트 설치와 유지 관리에 비용이 들 수 있습니다.
- 간섭 문제: 무선 신호가 다른 전파와 간섭을 일으킬 수 있습니다.
- 사용 사례:
- 회사 및 학교: 넓은 범위의 무선 접속이 필요한 환경
- 공공 장소: 카페, 도서관 등의 공공 WiFi 네트워크
3. 메시 네트워크
메시 네트워크는 많은 기기가 서로 무선으로 통신하여 메시 형태의 네트워크를 형성하는 방식입니다. 일반적으로 무선 액세스 포인트가 다수의 노드 역할을 하며, 유선 네트워크에도 연결됩니다.
- 장점:
- 확장성: 쉽게 노드를 추가하여 네트워크 범위를 넓힐 수 있습니다.
- 신뢰성: 네트워크의 한 노드에 문제가 생겨도 다른 경로를 통해 통신을 유지할 수 있습니다.
- 단점:
- 복잡성: 네트워크 설정과 관리가 복잡할 수 있습니다.
- 비용: 많은 노드를 설치하고 유지 관리하는 비용이 발생할 수 있습니다.
- 사용 사례:
- 대규모 무선 네트워크: 도시 전체를 커버하는 공공 WiFi 네트워크
- 산업 및 군사용: 안정성과 신뢰성이 중요한 환경
- 무선 네트워크 작동 방식
- 무선 채널 : 무선 채널은 특정 주파수 대역 내에서 통신을 위한 특정 주파수 범위를 의미합니다. WiFi는 주로 2.4GHz 및 5GHz 대역에서 작동하며, 각 대역은 여러 채널로 나뉩니다. 채널 간 간섭을 피하기 위해 신중하게 선택됩니다.
- 무선 보안 프로토콜 : 무선 네트워크의 보안을 위해 다양한 보안 프로토콜이 사용됩니다. 가장 많이 사용되는 프로토콜은 WEP, WPA, WPA2 등이 있습니다. 최신 보안 프로토콜을 사용하는 것이 중요하며, 특히 WPA2가 현재 가장 널리 사용되고 있습니다.
무선 네트워크는 다양한 장점과 사용 사례를 제공하며, IT 지원 전문가에게 필수적인 기술입니다. 각 네트워크 유형과 작동 방식을 이해하면 무선 네트워크의 설계, 구축 및 문제 해결에 큰 도움이 됩니다.
무선 채널
- 무선 네트워크에서의 채널 관리
무선 네트워크에서 채널은 매우 중요한 요소로, 네트워크의 성능과 안정성에 큰 영향을 미칩니다. 여기서는 주로 2.4GHz와 5GHz 무선 네트워크에서의 채널 관리에 대해 논의하겠습니다.
1. 2.4GHz 대역
- 주파수 대역: 2.4GHz 대역은 2400MHz에서 2500MHz 사이의 주파수를 포함합니다.
- 채널 폭: 주로 20MHz의 채널 폭을 가집니다. 이는 실제로 22MHz의 주파수 범위를 차지합니다.
- 사용 가능한 채널: 2.4GHz 대역에서는 주로 3개의 주요 채널이 사용됩니다: 채널 1, 채널 6, 채널 11. 이들 채널은 서로에게 간섭 없이 사용될 수 있습니다.
- 채널 겹침: 예를 들어, 채널 1의 중심 주파수는 2412MHz이고, 채널 6은 2437MHz, 채널 11은 2462MHz입니다. 이들 채널은 서로의 주파수 범위와 겹치지 않아 충돌 도메인을 최소화합니다.
- 관리: 대부분의 무선 액세스 포인트는 주변 채널 환경을 스캔하여 가장 적합한 채널을 자동으로 선택하도록 구성됩니다. 이를 통해 최적의 성능을 유지할 수 있습니다.
2. 5GHz 대역
- 주파수 대역: 5GHz 대역은 5.1GHz에서 5.8GHz 사이의 주파수를 포함합니다.
- 채널 폭: 주로 20MHz, 40MHz, 80MHz, 160MHz 등의 넓은 채널 폭을 지원합니다.
- 사용 가능한 채널: 5GHz 대역은 2.4GHz 대역보다 더 많은 채널을 가지고 있으며, 더 많은 넓은 채널 폭 옵션을 제공합니다.
- 채널 겹침: 5GHz 대역은 더 넓은 주파수 범위와 채널 폭을 제공하므로 겹치는 채널의 수가 적습니다. 따라서 더 많은 무선 네트워크가 동시에 사용될 수 있습니다.
- 관리: 5GHz 대역은 채널 선택이 더 유연하며, 자동으로 최적의 채널을 선택하는 기능을 많은 액세스 포인트에서 지원합니다.
- 채널 관리의 중요성
무선 네트워크에서 적절한 채널 관리는 네트워크 성능을 극대화하고, 충돌 도메인을 효과적으로 관리하는 데 중요합니다. 채널 선택이 잘못되면 주변의 다른 무선 네트워크나 전자기기와의 간섭이 발생할 수 있어 네트워크의 속도와 안정성이 저하될 수 있습니다.
- IT 지원에서의 중요성: IT 관리자는 주어진 환경에서 어떤 채널이 가장 적합한지를 평가하고, 각 액세스 포인트의 적절한 채널을 설정하는 데 주의를 기울여야 합니다.
- 채널 충돌 해결: 충돌 도메인을 최소화하여 네트워크 성능을 최적화할 수 있습니다. 특히 밀집된 도시 지역에서는 주변 네트워크와의 채널 겹침을 줄이는 것이 중요합니다.
종합적으로, 무선 네트워크에서 적절한 채널 관리는 성능 개선과 문제 해결에 중요한 역할을 합니다. 주어진 환경과 사용 사례에 맞춰 적절한 채널 선택과 관리가 필수적입니다.
무선 보안
- 무선 네트워크 보안 및 암호화 기술
무선 네트워크에서 보안은 매우 중요한 문제입니다. 데이터가 무선으로 전송되기 때문에 악의적인 공격자가 데이터를 가로챌 위험이 있습니다. 이를 방지하기 위해 다양한 보안 기술과 암호화 알고리즘이 사용됩니다. 여기서는 주요 보안 기술인 WEP, WPA, WPA2 및 MAC 필터링에 대해 다루겠습니다.
1. WEP (Wired Equivalent Privacy)
- 특징: WEP는 초기 무선 네트워크 보안 프로토콜로, 데이터를 보호하기 위해 사용됩니다. 그러나 기술적으로 보안 수준이 낮아 쉽게 해독될 수 있습니다.
- 암호화 키 길이: WEP는 40비트 또는 104비트 암호화 키를 사용합니다.
- 약점: WEP는 암호화 키가 짧고 예측 가능하며, 취약점이 많아 암호화를 뚫기 쉽습니다.
2. WPA (Wi-Fi Protected Access)
- 특징: WPA는 WEP의 약점을 보완하기 위해 도입된 보안 프로토콜입니다.
- 암호화 키 길이: WPA는 보통 256비트 키를 사용하여 보안 수준을 높입니다.
- 암호화 방식: WPA는 TKIP(Temporal Key Integrity Protocol)을 사용하여 데이터를 암호화하며, 이는 WEP보다 더 안전한 방법입니다.
3. WPA2 (Wi-Fi Protected Access 2)
- 특징: WPA2는 WPA의 업그레이드된 버전으로, 보다 강력한 AES(Advanced Encryption Standard) 암호화를 지원합니다.
- 암호화 키 길이: WPA2는 256비트 암호화 키를 사용하여 데이터를 보호합니다.
- 보안성: 현재 가장 보편적으로 사용되는 무선 네트워크 보안 프로토콜 중 하나로, 매우 높은 보안 수준을 제공합니다.
4. MAC 필터링 (MAC Filtering)
- 특징: MAC 주소는 각 네트워크 장치에 고유한 식별자입니다. MAC 필터링은 무선 액세스 포인트가 연결을 허용할 수 있는 기기의 MAC 주소를 사전에 설정하여, 허가된 기기만 네트워크에 연결할 수 있도록 합니다.
- 보안 강화: MAC 필터링은 무선 네트워크에 불법 접근을 방지하고, 추가적인 보안 장벽을 설정하는 데 도움을 줍니다. 그러나 MAC 주소를 변조하는 기술적인 문제가 있을 수 있습니다.
무선 네트워크 보안을 강화하기 위해 WEP보다는 WPA 또는 WPA2를 사용하는 것이 권장됩니다. WPA2는 현재 가장 강력한 보안 수준을 제공하며, AES 암호화를 통해 데이터를 안전하게 전송할 수 있습니다. 또한 MAC 필터링을 통해 무단 접속을 방지할 수 있지만, 단독으로 사용하기보다 다른 보안 기술과 함께 사용하는 것이 좋습니다. 이러한 기술들을 통해 무선 네트워크에서 데이터 보안을 유지하고, 안전하게 운용할 수 있습니다.
셀룰러 네트워킹
셀룰러 네트워크는 현재 전 세계적으로 보편화된 무선 통신 기술로, 모바일 네트워킹이라고도 불립니다. 이 네트워크는 다양한 지역에서 인터넷 액세스를 위한 주요 방법 중 하나로 사용됩니다. 셀룰러 네트워크와 802.11 네트워크(또는 Wi-Fi 네트워크) 사이에는 몇 가지 공통점과 차이점이 있습니다.
공통점:
- 무선 전파를 사용: 셀룰러 네트워크와 Wi-Fi 네트워크 모두 무선 전파를 사용하여 데이터를 전송합니다.
- 네트워크 기술 다양성: Wi-Fi처럼 셀룰러 네트워크도 여러 기술 사양을 가지고 있습니다. 예를 들어, GSM, CDMA, LTE, 5G 등 다양한 셀룰러 기술이 존재합니다.
차이점:
- 주파수 대역: 셀룰러 네트워크는 특정 주파수 대역이 할당되어 있으며, 각 셀마다 사용할 주파수 대역이 다릅니다. 이는 인접한 셀이 서로 겹치지 않도록 설계되어 있습니다.
- 거리와 커버리지: 셀룰러 네트워크는 보통 수 킬로미터에서 수마일까지 커버리지를 제공할 수 있습니다. 반면, Wi-Fi 네트워크는 보다 짧은 거리 내에서 활용됩니다.
셀룰러 네트워크는 셀이라는 단위로 구성되어 있으며, 각 셀은 특정 주파수를 사용합니다. 이는 WLAN에서 다수의 액세스 포인트가 서로 다른 채널을 사용하는 구성과 유사합니다. 따라서 셀룰러 네트워크도 여러 액세스 포인트가 데이터를 브로드캐스트하고 수신하는 구조를 가지고 있습니다.
오늘날에는 스마트폰뿐만 아니라 태블릿, 일부 노트북, 그리고 고급 자동차에도 셀룰러 기술이 내장되어 있어, 다양한 기기들이 이 기술을 통해 통신하고 있습니다.
셀룰러 네트워크는 보다 넓은 범위에서 모바일 통신을 지원하며, 이 기술은 액세스와 속도면에서 다양한 요구를 충족시키기 위해 지속적으로 발전하고 있습니다.
모바일 기기 네트워크
- 무선 네트워크 종류: 휴대기기는 다양한 무선 네트워크 기술을 통해 인터넷 및 다른 기기와 통신할 수 있습니다. 이에는 셀룰러 네트워크, Wi-Fi, 블루투스, 사물 인터넷 (IoT) 네트워크 등이 포함됩니다.
- 문제 해결 접근: IT 지원 전문가는 사용자가 필요로 하는 네트워크를 파악하고, 기기가 해당 네트워크에 연결할 수 있는지 확인해야 합니다. 예를 들어, 사용자가 네트워크 연결을 끊었다고 생각할 수 있는 기기 설정 변경을 확인해야 합니다.
- 비행기 모드: 많은 휴대기기에는 모든 무선 네트워킹 기능을 한 번에 끄는 '비행기 모드'가 있습니다. 이는 여러 네트워크 연결을 동시에 사용하는 것이 일반적이며, 사용자는 가장 안정적이고 저렴한 연결을 사용하려고 합니다.
- 데이터 통신 연결 이해: 모바일 운영체제는 데이터 통신 연결을 관리하며, 사용자의 데이터 요금제에 따라 요금이 부과될 수 있습니다. 따라서 휴대기기는 가능한 경우 데이터 통신이 아닌 다른 연결을 선호하여 데이터 사용량을 관리합니다.
- 무선 네트워크 문제 해결: 무선 네트워크의 불안정성과 관련된 문제를 해결할 때, 신호의 강도와 기기 사이의 거리, 간섭 등을 고려해야 합니다. 또한, 기기의 안테나 위치도 신호 강도에 영향을 줄 수 있습니다.
- 블루투스와 주변기기: 블루투스는 단거리 무선 기술로, 주변기기와의 연결을 페어링하여 사용합니다. 기기 간에 정보를 교환하고, 사용자는 기기의 페어링 상태를 관리할 수 있습니다.