[ICT 기본지식] 네트워크, 라우터, 스위치

이번 포스팅에서는 기본적인 네트워크에 관하여 다루려 한다.

컴퓨터를 와이파이나 이더넷 등으로 연결하면 인터넷을 사용할 수 있다. 그럼 왜 통신이 되는걸까? 이것에 대한 해답을 얻고 싶다면 이 글을 읽어보길 추천한다.

정답은 너무나 간단하다. 선이나 무선으로 서로 연결되어 있기 때문에 통신이 되는 것이다. 이렇게 통신이 되는 상태를 ‘네트워크’ 라고 한다.

• 네트워크란?
  통신이 가능하게끔 여러 컴퓨터들이 연결된 상태를 말한다. 선 혹은 무선으로 연결돼 있을 수 있으며, 네트워크 장치를 통해 서로 간의 통신 가능 유/무를 설정할 수 있다.

그럼, 서로 연결이 되면 왜 통신이 되는 걸까? 이를 알기 위해선 약간의 지식이 필요하다.

쉽게 설명하기 위해, 먼저 라우터에 대해 소개하고자 한다.

서울에서 부산까지 운전을 한다고 생각해 보자. 서울에서 부산까지 도로로 연결되어 있냐고 물어본다면, 당연히 연결돼 있다고 대답할 것이다. 하지만, 표지판이나 네비게이션 없이 서울에서 부산까지 운전할 수 있느냐고 물어본다면 “못합니다” 라고 대답할 것이다.

네비게이션을 이용해 서울에서 부산으로 운전하면, 가야할 경로를 도착할 때 까지 알 수 있다. 통신도 이와 똑같다. ‘라우터’ 라는 네트워크 장치가 컴퓨터A 와 컴퓨터B 의 경로를 알고 있기에 서로 통신이 되는 것이다.

• 라우터란?
  라우터란 컴퓨터(서버) 혹은 네트워크 장치들 간의 통신에서 서로 간의 경로를 알고 있는 장치이다. 컴퓨터A 와 컴퓨터B가 서로 통신이 되는 상황이라면, 둘 사이의 여러 라우터 들이 컴퓨터A 와 컴퓨터B 를 찾아갈 수 있는 경로가 있다는 뜻이다.
  선으로 서로 연결되어 있는 서버라 할지라도 라우터 경로가 지정돼 있지 않다면 통신이 불가능하다.

하지만, 라우터는 네비게이션 같지 않다는 걸 기억해야 한다. 라우터는 최단 경로로 가장 빠른 길을 알려주지 않는다. 그 이유는, 통신 기업과 네트워크 계약이 어떻게 되어 있느냐와 상관이 있다.

예를 들어 A, B, C 라는 통신 업체가 있다고 생각해 보자. A 기업이 가장 저렴하여 계약을 통해 네트워크를 구성했다고 가정하자. 그런데, 카카오톡 서버와 통신할 때 거치는 라우터의 수가 A 회사는 10번, B 회사는 8번, C 회사는 5번이라고 가정하자. 무엇이 가장 빠를까? 우리는 그저 인터넷을 편하게 사용하고 있기에 모를 뿐, 항상 최적의 경로를 통해 통신이 되는 것은 아니다. 물론 거치는 라우터 수가 많다고 가장 느리다는 것은 일반화의 오류일 수 있다.

또한, 서로 연결돼 있는 서버라 할지라도, 라우터에서 경로가 지정돼 있지 않다면 서로 통신이 불가능하다.

마지막으로 스위치에 대해 알아 보자. 앞서 우리는 ‘라우터’ 가 경로를 가지고 있어야 서로 통신이 된다는 것을 알아보았다. 반면 스위치는 서로 연결돼 있다면 바로 통신이 가능하다. 그 이유는 연결된 서버의 경로(MAC)를 자동으로 학습하는 기능이 있기 때문이다.

MAC이 무엇인지는 이글을 모두 읽고 이해한 이후에, 아래 링크에서 확인하여 공부하면 된다.
링크 : NIC 이란 무엇인가

가정집의 컴퓨터가 카카오톡과 통신이 된다고 가정했을 때, 보통 네트워크는 다음과 같이 구성돼 있다.

먼저, 컴퓨터는 와이파이 공유기와 연결돼 있다. 와이파이 공유기는 스위치와 연결돼 있다. 따라서 경로를 지정할 필요 없이 통신이 이루어진다. 인터넷 기사님이 방문하여 와이파이 공유기를 새롭게 설치하면 바로 인터넷이 되지 않는가? 그 이유는 스위치에 연결되기 때문이며, 경로를 지정할 필요가 없기 때문이다. 해당 스위치는 또 다시 특정 라우터와 연결돼 있으며, 그 라우터는 또 다시 다른 라우터와 연결돼 있다. 여러 라우트를 거쳐 카카오톡의 첫번째 라우터와 만나고 카카오톡 사내 네트워크 장비를 거쳐 카카오톡 서버와 연결되어 통신이 이루어진다.

• 스위치란?
  자신과 연결된 장비들의 MAC 주소와 그 장비가 연결된 포트(선을 꼽은 자리)를 기억해 뒀다가 자신이 아는 MAC 주소로 데이터가 오면 알고있던 포트로 데이터를 전달하는 네트워크 장치.

라우터가 아는 경로로 데이터를 전달하는 것을 ‘라우팅’ 이라고 하며, 스위치가 아는 경로로 데이터를 전달하는 것을 ‘스위칭’ 이라고 한다.

네트워크를 처음 접하는 사람이 이해할 수 있게끔 장문으로 포스팅을 해보았다.

이 글이 누군가에게 도움이 될 수 있기를 바란다.