[Part4_네트워크 운용 기기] 네트워크 서버 운영

1. NIC(Network Interface Card)

- OSI 7 계층 중 물리 계층에 있는 장치로, 컴퓨터 메인보드에 장착된다.

- LAN 케이블과 연결되어서 네트워크와 컴퓨터 간에 통신을 수행한다.

 

1-1) 특징

- 데이터 링크 계층과 물리 계층 사이에서 통신할 수 있게 한다.

- 물리적인 하드웨어 주소인 MAC 주소가 할당되어 있다.

- MAC 주소 할당은 데이터 링크 게층에서 수행한다.

 

 

1-2) 종류

종류	설명
이더넷	- IEEE 802.3 표준을 지원하고, 10Mbps 속도를 지원
고속 이더넷	- 100Mbps 성능으로 고속의 데이터 송신과 수신이 가능 - 이더넷도 지원하여 호환성을 유지
기가비트 이더넷	- 광케이블과 연결되어 고속의 성능을 지원 - 1Gbps의 성능을 지원
토큰링	- 메인 프레임 시스템에 설치되어서 16Mbps 정도의 성능을 지원 - 가격이 고가
ATM LAN	- 고속의 ATM 네트워크에 접속하기 위해서 사용하는 카드

 

 

 

2. VLAN(Virtual Local Area Network)

- 물리적 스위치를 여러 개의 논리적 환경으로 구성해서 각각 다른 설정과 관리를 할 수 있는네트워크 가상화 기술

- 네트워크 성능의 향상을 위해 불필요한 브로드캐스트를 방지하는 기술

 

 

2-1) 장점

- 불필요한 브로드캐스트를 차단하여 네트워크 성능을 향상시킨다.

- 데이터 처리 흐름을 관리하여 네트워크의 보안성을 향상시킨다.

 

 

 

3. RAID(Redundant Array of Independent Disks)

- 저용량, 저성능, 저가용성인 디스크를 배열 구조로 중복 구성하여 고용량, 고성능, 고가용성 디스크를 대체할 수 있다.

- 데이터 분산 저장에 의한 동시 액세스 가능하며, 병렬 데이터 채널에 의한 데이터 전송 시간을 단축하는 장점이 있다.

 

 

3-1) 특징

- 디스크 배열 기술로서 여러 개의 하드 디스크를 하나의 배열로 관리

- 논리적으로는 하나의 디스크로 보인다.

- 하드 디스크 고장이 발생하면 즉시 백업 하드 디스크가 복구하여 가용성을 향상시킨다.

- 데이터 중복하여 저장하기에 많은 디스크가 필요하지만 하드 디스크 고장 시 복구가 용이하다.

 

 

3-2) 종류

종류	설명
RAID 0(Stripe, Concentrate)	- 최소 2개의 디스크로 구성 - 장애 대응이나 복구 기능은 별도로 제공되지 않는다. - Disk Striping은 데이터를 나누어 저장하지만 중복되어서 저장하지는 않기 때문에 디스크 장애 발생 시에 복구 불가
RAID 1(Mirroring)	- 데이터를 완전 이중화하여 저장하는 방식이지만 비용이 많이 발생 - 디스크 장애 시 복구도 가능하다. - 디스크 Read, Write가 병렬적으로 실행되어 속도가 빠르다.
RAID 2(Hamming Code ECC)	- ECC(Error Correction Code) 기능이 없는 디스크의 오류 복구를 위해 개발 - Hamming Code를 이용한 오류 복구 - 별도의 디스크에 디스크 장애 시 복구를 위한 ECC를 저장한다.
RAID 3(Parity ECC)	- Parity 정보를 별도 Disk에 저장한다. - 1개의 디스크 장애 시 Parity를 통해 복구가 가능 - RAID 0으로 구성된 데이터 디스크의 I/O 성능은 향상되지만, Parity 계산 및 별도 디스크 저장으로 Write 성능이 저하된다.
RAID 4(Parity ECC, Block 단위 I/O)	- RAID 3과 동일하나 Parity를 Block 단위로 관리하는 것만 차이가 있다.
RAID 5(Parity ECC, Parity 분산 저장)	- 분산 Parity를 구현하여 안전성이 향상 - 최소 3개의 디스크가 요구됨
RAID 6(Parity ECC, Parity 분산 복수 저장)	- RAID 5의 안전성 향상을 위해 Parity를 다중화하여 저장

 

 

 

4. 리피터

- 물리 계층에서 동작하는 장치로 네트워크를 통해 전송되는 신호 감쇠 문제를 해결하기 위한 장치

- 장거리 전송을 가능하게 하여 네트워크 규모 확장할 수 있다.

- 디지털 신호를 증폭하거나 재생하는 역할을 한다.

 

 

 

5. 허브

- 여러 개의 시스템을 연결할 경우 각 포트별로 케이블을 연결하여 사용할 수 있는 물리 계층 장비

- 기본적으로 물리 계층에서 동작하지만, 허브 장치의 특성에 따른 데이터 링크 및 네트워크 계층에서도 동작

- 네트워크 상태를 모니터링 할 수 있다.

 

 

5-2) 종류

종류	설명
더미 허브	- 단순한 장치로 시스템과 네트워크 장치 연결만 수행 - 연결 된 시스템의 수가 증가하면 성능 떨어짐 - 리피터로 구성
지능형 허브	- SNMP 프로토콜을 사용해서 네트워크 관리 기능이 추가된 허브 - 포트에 연결된 네트워크 연결 상태를 점검
스위치 허브	- 스위치 기능이 추가되어 네트워크 효율을 향상시킴 - 리피터가 내장 - 여러 개의 포트에서 입력을 받아서 특정 포트로만 데이터를 전송할 수 있음

 

 

 

6. 브리지

- 두 개의 LAN을 연결하는 연결 장치로 송 수신 되는 통신량을 관리

- 데이터 링크 계층에서 동작되며 송신 및 수긴 되는 프레임을 검사한다.

 

 

6-1) 특징

- 네트워크의 범위를 확장하고자 할 때 사용

- 서로 다른 물리적 네트워크를 연결할 수 있다. 예를 들어 이더넷과 토큰링 네트워크를 연결한다.

- 병목 현상을 감소시킨다.

- MAC 주소를 관리

- 포워딩 기능을 수행

- 목적지 MAC 주소를 읽어서 필터링 수행

 

 

 

 

7. 스위치

- 스위치는 허브보다 전송 속도가 향상되었다.

- 네트워크에서 충돌이 발생하지 않도록 목적지의 포트로 직접 전송하기 때문에 네트워크의 효율이 향상된다.

 

 

7-1) 특징

- 송신자 노드와 수신자 노드를 일대일로 연결하므로 충돌이 발생하지 않는다.

- 송 수신 노드의 수가 증가해도 네트워크 속도는 저하되지 않는다.

- 불필요한 네트워크 전송을 최소화한다.

 

 

 

8. 라우터

- 네트우크에서 IP 주소를 읽어서 경로를 결정하는 것이다.

 

8-1) 특징

- 네트워크 게층에서 동작

- 주기적인 브로드캐스팅을 사용해서 최신의 라우팅 테이블을 유지한다.

- 특정 IP에서 유입되는 패킷이나 특정 IP로 전송되는 패킷에 대해서 필터링을 수행할 수 있다.

- 브로드캐스트를 차단하거나 입력 인터페이스로 입력된 패킷을 출력 인터페이스로 전송하는 포워딩을 수행한다.

 

 

 

9. 게이트웨이

- 다른 네트워크간의 상호 연결을 위해서 사용되는 네트워크 장비

- 서로 다른 프로토콜 간에 변환을 수행하여 프로토콜이 달라도 통신을 가능하게 한다.

 

 

9-2) 기능

- 메시지 변환

- 프로토콜 변환

- 주소 변환

- 방화벽

- 프록시 서버