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네트워크 장비 라우터 스위치 허브 - 코딩과 함께 배우는 네트워크 8일차
Network Devices Router Switch Hub - Learning Network with Coding Day 8

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들어가기 전에🔗

지난 시간에는 도메인 이름을 IP 주소로 변환해주는 마법사, DNS 시스템에 대해 알아보았습니다.
오늘은 데이터가 실제로 흘러가는 길을 만들고 관리하는 중요한 일꾼들, 바로
네트워크 장비
의 세계로 떠나보겠습니다.
그중에서도 가장 기본적이면서도 핵심적인 장비인
라우터(Router)
,
스위치(Switch)
, 그리고 지금은 많이 사용되지 않지만 이해를 돕기 위해 필요한
허브(Hub)
에 대해 자세히 알아보겠습니다.
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네트워크 장비, 왜 필요할까요?🔗

우리가 컴퓨터나 스마트폰으로 인터넷을 사용하려면, 이 장치들이 서로 연결되어야 합니다.
단순히 두 대의 컴퓨터를 연결하는 것이라면 케이블 하나로 충분할 수 있지만, 수많은 장치가 있는 집, 회사, 그리고 전 세계 인터넷망을 연결하려면 특별한 장비들이 필요합니다.
이 네트워크 장비들은 데이터가 올바른 길을 따라 효율적으로 목적지까지 도달할 수 있도록 도와주는 역할을 합니다.
복잡한 네트워크
복잡한 네트워크
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허브: 가장 단순한 연결 장치 (1계층 장비)🔗

허브는 여러 대의 컴퓨터를 간단하게 연결하는 데 사용되었던 기본적인 네트워크 장비입니다.
지금은 스위치에 밀려 거의 사용되지 않지만, 스위치를 이해하기 위한 좋은 출발점입니다.

허브는 OSI 7계층 중 가장 아래인
1계층(물리 계층)
에서 동작합니다.
물리 계층에서 동작한다는 것은 전기 신호를 단순히 증폭하고 전달하는 역할만 한다는 의미입니다.
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허브의 특징과 동작 방식🔗

허브
허브
허브는 구조가 간단하고 가격이 저렴했지만, 이러한 비효율성과 성능 문제 때문에 현재는 대부분 스위치로 대체되었습니다.
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스위치: 똑똑한 허브, 효율적인 연결 (2계층 장비)🔗

스위치는 허브의 단점을 개선하여 등장한 네트워크 장비로, OSI 7계층 중
2계층(데이터 링크 계층)
에서 주로 동작합니다. (물론 3계층 이상에서 동작하는 고급 스위치도 있습니다.)
데이터 링크 계층에서 동작한다는 것은 스위치가
MAC 주소
를 이해하고 이를 기반으로 데이터를 필요한 곳에만 전달한다는 의미입니다.
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스위치의 특징과 동작 방식🔗

이미지 제안: 스위치 그림. 데이터가 특정 포트로 들어와 MAC 주소 테이블을 참조하여 목적지 MAC 주소가 연결된 특정 포트로만 데이터가 나가는 모습을 화살표로 표현. "너에게만 전달!" 이라는 말풍선 추가.
스위치
스위치
스위치는 오늘날 대부분의 로컬 네트워크(LAN) 환경에서 허브를 대신하여 핵심적인 역할을 하고 있습니다.
우리가 집이나 사무실에서 사용하는 공유기에도 보통 스위칭 기능이 내장되어 있습니다.
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라우터: 서로 다른 네트워크를 연결 (3계층 장비)🔗

라우터는 이름에서 알 수 있듯이 데이터가 가야 할
최적의 경로(Route)를 찾아주는
역할을 하는 장비입니다.
라우터는 OSI 7계층 중
3계층(네트워크 계층)
에서 동작하며,
IP 주소
를 기반으로 동작합니다.

스위치가 같은 네트워크 내에서 장치들을 연결한다면, 라우터는
서로 다른 네트워크들을 연결
하고, 그 사이에서 데이터를 주고받을 수 있도록 길을 안내합니다.
우리가 인터넷을 사용한다는 것은 결국 수많은 라우터들이 서로 연결된 거대한 네트워크를 이용하는 것입니다.
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라우터의 특징과 동작 방식🔗

라우터
라우터
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허브, 스위치, 라우터 한눈에 비교하기🔗

특징허브 (Hub)스위치 (Switch)라우터 (Router)
주요 동작 계층
1계층 (물리 계층)2계층 (데이터 링크 계층)3계층 (네트워크 계층)
참조 주소
없음MAC 주소IP 주소
데이터 전달 방식
모든 포트로 전달 (플러딩)목적지 MAC 주소 포트로만 전달 (필터링)라우팅 테이블 기반 경로 설정 후 다음 홉으로 전달
충돌 도메인
전체가 하나의 충돌 도메인각 포트별로 충돌 도메인 분리해당 없음 (브로드캐스트 도메인 분리)
브로드캐스트
모든 포트로 전달같은 네트워크(VLAN) 내 모든 포트로 전달기본적으로 다른 네트워크로 전달 안 함
주요 역할
단순 장치 연결 (지금은 거의 사용 안 함)동일 네트워크 내 장치 연결 (LAN 구성)서로 다른 네트워크 연결, 경로 설정
지능 수준
낮음 (단순 신호 증폭)중간 (MAC 주소 학습 및 필터링)높음 (IP 주소 기반 경로 결정)
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네트워크 토폴로지 설계 시 고려사항🔗

네트워크 토폴로지란 네트워크 장치들이 어떻게 연결되고 배치되어 있는지를 나타내는 구조입니다. 어떤 장비를 어떻게 배치하느냐에 따라 네트워크의 성능, 안정성, 확장성, 비용 등이 크게 달라질 수 있습니다.
개발자로서 직접 네트워크 장비를 구성할 일은 많지 않을 수 있지만, 이러한 장비들의 역할과 특징을 이해하고 있다면, 자신이 개발한 서비스가 어떤 네트워크 환경에서 동작하는지, 네트워크 문제 발생 시 어디를 의심해봐야 하는지 등을 파악하는 데 큰 도움이 됩니다.
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결론🔗

오늘은 네트워크를 구성하는 핵심 장비인 허브, 스위치, 라우터에 대해 알아보았습니다.
허브는 단순한 신호 중계기였지만 충돌 문제로 인해 거의 사용되지 않고, 스위치는 MAC 주소를 기반으로 같은 네트워크 내에서 효율적인 통신을 가능하게 합니다.
라우터는 IP 주소를 기반으로 서로 다른 네트워크를 연결하고 최적의 경로를 찾아주는 중요한 역할을 합니다.

이러한 장비들의 차이점을 이해하는 것은 네트워크의 기본적인 동작 원리를 파악하는 데 필수적입니다.
다음 시간에는 네트워크 보안의 첫걸음이라고 할 수 있는 방화벽과 NAT에 대해 자세히 알아보겠습니다.
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참고🔗

🚀 들어가기 전에
🚀 네트워크 장비, 왜 필요할까요?
🚀 허브: 가장 단순한 연결 장치
✅ 허브의 특징과 동작 방식
🚀 스위치: 똑똑한 허브, 효율적인 연결
✅ 스위치의 특징과 동작 방식
🚀 라우터: 서로 다른 네트워크를 연결
✅ 라우터의 특징과 동작 방식
🚀 허브, 스위치, 라우터 한눈에 비교하기
🚀 네트워크 토폴로지 설계 시 고려사항
🚀 결론
✅ 참고