SECTION 145. 네트워크 관련 장비

네트워크 관련 장비

1. 네트워크 인터페이스 카드 (NIC)

1. 정의: 네트워크 인터페이스 카드(NIC)는 컴퓨터나 네트워크 장치가 네트워크에 연결할 수 있도록 하는 하드웨어 장치이다.
2. 역할: 컴퓨터와 네트워크 간의 데이터 전송을 담당하며, 이더넷 프레임을 주고받는다.
3. 특징
   • 특징 설명: 데이터를 전송하기 위해 네트워크 프로토콜과 물리적 전송 매체를 사용한다.
   • 장점: 안정적인 네트워크 연결 제공, 다양한 네트워크 프로토콜 지원
   • 단점: 추가 비용 발생, 하드웨어 고장 가능성
4. 종류: 유선 NIC, 무선 NIC
5. 사용 예시: 컴퓨터가 이더넷 케이블을 통해 인터넷에 연결될 때 사용

2. 허브

1. 정의: 허브는 여러 네트워크 장치를 하나의 네트워크로 연결해주는 장치로, 데이터 패킷을 모든 연결된 장치로 브로드캐스트한다.
2. 역할: 네트워크의 중심 역할을 하며, 데이터를 연결된 모든 장치로 전달한다.
3. 특징
   • 특징 설명: OSI 모델의 물리 계층에서 동작하며, 데이터 충돌이 발생할 수 있다.
   • 장점: 설치와 설정이 간단하고 비용이 저렴함
   • 단점: 데이터 충돌 발생 가능성, 네트워크 성능 저하
4. 종류: 패시브 허브, 액티브 허브, 더미 허브, 스위칭 허브
5. 사용 예시: 소규모 네트워크 환경에서 여러 장치를 연결하는 데 사용
   • 더미 허브: 단순히 모든 포트로 데이터를 전달하며, 데이터를 필터링하거나 선택적으로 전송하지 않는다.
   • 스위칭 허브: 연결된 장치의 MAC 주소를 기반으로 데이터를 특정 포트로만 전달하여 네트워크 성능을 최적화하고 충돌을 줄인다.

3. 리피터

1. 정의: 리피터는 전송되는 신호를 증폭하여 더 먼 거리까지 신호를 전송할 수 있도록 하는 장치이다.
2. 역할: 약해진 네트워크 신호를 증폭하여 전송 거리 연장
3. 특징
   • 특징 설명: 물리 계층에서 동작하며 신호 증폭을 통해 네트워크 범위를 확장한다.
   • 장점: 네트워크 신호의 손실 최소화
   • 단점: 데이터 충돌 시 문제 해결 불가, 제한된 거리 증폭
4. 종류: 유선 리피터, 무선 리피터
5. 사용 예시: 건물 간 유선 네트워크 확장 시 사용

4. 브리지

1. 정의: 브리지는 두 개의 네트워크 세그먼트를 연결하고, 데이터 프레임을 필터링하여 전송하는 장치이다.
2. 역할: 두 개의 네트워크를 연결하고 프레임을 필터링하여 전송
3. 특징
   • 특징 설명: 데이터 링크 계층에서 동작하며, 네트워크의 충돌 도메인을 분리한다.
   • 장점: 네트워크 성능 향상, 충돌 도메인 감소
   • 단점: 복잡한 설정, 비용 증가 가능
4. 종류: 로컬 브리지, 원격 브리지
5. 사용 예시: 같은 네트워크 세그먼트를 연결하고 트래픽을 관리하는 데 사용

5. 스위치

1. 정의: 스위치는 네트워크 장치 간의 데이터 전송을 효율적으로 관리하고 각 장치 간의 전용 연결을 제공하는 장치이다.
2. 역할: 데이터 패킷을 목적지 MAC 주소에 따라 전송, 네트워크 트래픽 관리
3. 특징
   • 특징 설명: 데이터 링크 계층에서 동작하며, 포트 기반 전송을 통해 네트워크 성능을 최적화한다.
   • 장점: 데이터 충돌 방지, 네트워크 성능 향상
   • 단점: 상대적으로 높은 비용, 설정의 복잡성
4. 종류: 관리형 스위치, 비관리형 스위치
5. 사용 예시: 기업 네트워크에서 여러 장치 간의 트래픽을 효율적으로 관리하기 위해 사용

6. 라우터

1. 정의: 라우터는 서로 다른 네트워크 간의 데이터를 경로 설정하고 전달하는 장치이다.
2. 역할: 패킷의 최적 경로를 설정하여 네트워크 간의 데이터 전송을 관리
3. 특징
   • 특징 설명: 네트워크 계층에서 동작하며, 논리적 주소(IP 주소)를 사용하여 패킷을 전달한다.
   • 장점: 네트워크 분할을 통해 트래픽 감소, 경로 최적화
   • 단점: 높은 비용, 설정의 복잡성
4. 종류: 유선 라우터, 무선 라우터
5. 사용 예시: 인터넷 서비스 제공자가 가정용 네트워크를 연결할 때 사용

7. 게이트웨이

1. 정의: 게이트웨이는 서로 다른 네트워크 프로토콜을 사용하는 네트워크 간의 통신을 가능하게 하는 장치이다.
2. 역할: 프로토콜 변환, 서로 다른 네트워크 간의 데이터 전송을 가능하게 함
3. 특징
   • 특징 설명: OSI 모델의 여러 계층에서 동작하며, 복잡한 프로토콜 변환을 수행한다.
   • 장점: 이질적인 네트워크 간 통신 가능, 다양한 프로토콜 지원
   • 단점: 높은 비용, 느린 전송 속도
4. 종류: 프로토콜 게이트웨이, 인터넷 게이트웨이
5. 사용 예시: 기업 네트워크에서 내부 네트워크와 외부 인터넷 간의 통신을 관리하는 데 사용

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기출문제

문제 1. 다음이 설명하는 네트워크 관련 장비를 쓰시오.

• 디지털 회선의 증강에 의지하는 것으로, 거리가 증가할수록 감쇄되는 디지털 신호의 강력을 재생 후 수신한 신호를 새로 재생시키거나 출력을 전압을 높여 전송하는 장비이다.

• 답: 리피터
• 문제풀이: 리피터는 약해진 신호를 증폭시켜 더 먼 거리로 전송할 수 있도록 하는 장비입니다. 주로 물리 계층에서 동작하며, 신호의 증강 및 재생을 통해 전송 거리를 확장합니다.

문제 2. 프로토콜들이 다른 네트워크를 연결시켜 주는 장치로, 응용 계층을 연결하여 데이터 형식의 변화 및 프로토콜의 변환 등을 수행한다. 주로 LAN에서 다른 네트워크에 데이터를 보내거나 다른 네트워크로부터 데이터를 받아들이는 출입구 역할을 하는 네트워크 관련 장비를 쓰시오.

• 답: 게이트웨이
• 문제풀이: 게이트웨이는 서로 다른 네트워크 프로토콜을 사용하는 네트워크 간 통신을 가능하게 하며, 데이터 형식 변환 및 프로토콜 변환을 담당합니다.

문제 3. 한 사무실이나 가까운 거리의 컴퓨터들을 연결하는 장치로, 각 회선을 통합적으로 관리하며, 신호 증폭 기능을 하는 리피터(Repeater)의 역할도 포함하는 네트워크 관련 장비를 쓰시오.

• 답: 허브
• 문제풀이: 허브는 여러 장치를 하나로 연결하며 모든 장치로 데이터를 브로드캐스트합니다. 물리 계층에서 동작하며, 리피터 기능을 수행하여 신호 증폭도 가능합니다.

문제 4. 다음이 설명하는 네트워크 관련 장비를 쓰시오.

• 리피터의 동일한 기능을 수행하지만, 단순 신호 증폭뿐만 아니라 네트워크 전체의 흐름과 전송 방식을 관리하며, 물리적으로 다른 네트워크를 연결할 때 사용된다.

• 답: 브리지
• 문제풀이: 브리지는 두 네트워크를 연결하고 데이터 프레임을 필터링하여 충돌 도메인을 분리하는 역할을 합니다. 데이터 링크 계층에서 동작하며, 네트워크 성능을 향상시킵니다.

문제 5. 다음이 설명하는 네트워크 관련 장비를 쓰시오.

• 인터넷에 접속할 때 반드시 필요한 장비로, 가장 최적의 경로를 설정하여 전송한다.
• OSI 참조 모델의 네트워크 계층에서 동작한다.
• 접속 가능한 경로에 대한 정보를 라우팅 테이블에 저장하여 보관한다.

• 답: 라우터
• 문제풀이: 라우터는 네트워크 계층에서 동작하며, 패킷의 경로 설정 및 데이터 전송을 관리하는 장비입니다. 경로 정보를 바탕으로 최적의 경로를 설정하여 패킷을 전송합니다.

문제 6. 브리지(Bridge)는 LAN과 LAN을 연결하거나 LAN 안에서의 컴퓨터 그룹을 연결하는 기능을 수행한다. 브리지를 이용한 서브넷(Subnet) 구성 시 브리지가 15개일 경우 전송 가능한 회선 수는 몇 개인지 계산하시고 함께 쓰시오.

• 답: 105
• 문제풀이: 브리지의 회선 연결은 조합으로 계산됩니다. 15개의 브리지를 이용할 경우, 전송 가능한 회선의 수는 (15 * (15 - 1)) / 2 = 105개입니다.