네트워크 장치 (Network Devices and Equipment)
2025-10-27
요약
- 네트워크 장치는 데이터가 올바른 경로로 이동하고, 필요한 변환과 분배를 수행하는 핵심 구성요소다.
- 모든 통신은 단말(Host)에서 출발하여 스위치(Switch), 라우터(Router), 게이트웨이(Gateway), 모뎀(Modem) 등을 거쳐 전달된다.
- 장비별 역할을 이해하면 네트워크 구조 설계, 장애 원인 분석, IP 구성 문제 해결이 쉬워진다.
네트워크 장치는 단순한 연결 도구가 아니라 데이터가 “어디서 → 어디로 → 어떤 방식으로” 이동하는지를 결정하는 엔진이다. 각 장비의 역할을 정확히 이해하면, 장애 분석·보안 설정·성능 개선까지 모든 영역에서 원인을 신속히 파악할 수 있다.
핵심 요약
- 허브(Hub)는 단순 분배, 스위치(Switch)는 MAC 기반 전달
- 라우터(Router)는 IP 기반 경로 선택
- 게이트웨이(Gateway)는 다른 네트워크 간 변환
- 모뎀(Modem)은 신호 변조·복조
- AP(Access Point)는 무선 네트워크 확장
1. 네트워크 장치 개요
네트워크 장비는 데이터가 이동하는 “교통 시스템”의 신호등·분기점과 같다.
기본적으로 다음 세 계층으로 나눌 수 있다.
| 구분 | 역할 | 예시 장비 |
|---|---|---|
| 단말 장치 (Host Devices) | 데이터를 송수신 | PC, 서버, 스마트폰 |
| 전송 장치 (Switching Devices) | 데이터 프레임 전송 및 분배 | 스위치, 허브 |
| 경로 제어 장치 (Routing Devices) | 네트워크 간 경로 결정 | 라우터, 게이트웨이, 모뎀 |
flowchart LR
H["Host
(PC, Server)"] --> S["Switch"] S --> R["Router"] R --> I["Internet"] I --> W["Web Server"] style H fill:#e0f2fe,stroke:#0284c7 style S fill:#fef9c3,stroke:#facc15 style R fill:#dcfce7,stroke:#16a34a style W fill:#f3e8ff,stroke:#9333ea
(PC, Server)"] --> S["Switch"] S --> R["Router"] R --> I["Internet"] I --> W["Web Server"] style H fill:#e0f2fe,stroke:#0284c7 style S fill:#fef9c3,stroke:#facc15 style R fill:#dcfce7,stroke:#16a34a style W fill:#f3e8ff,stroke:#9333ea
2. 주요 장비별 역할 정리
| 장비 | 계층 | 주요 기능 | 비고 |
|---|---|---|---|
| 허브 (Hub) | 데이터링크(2계층) | 단순한 신호 복제 및 브로드캐스트 | 저가형, 충돌 도메인 큼 |
| 스위치 (Switch) | 데이터링크(2계층) | MAC 주소 기반 프레임 전달 | VLAN 지원 |
| 라우터 (Router) | 네트워크(3계층) | IP 기반 경로 선택 및 라우팅 테이블 관리 | LAN↔WAN 연결 핵심 |
| 게이트웨이 (Gateway) | 전송~응용 계층 | 서로 다른 프로토콜 간 변환 | LAN↔외부망 변환 |
| 모뎀 (Modem) | 물리 계층 | 신호 변조(Modulation)/복조(Demodulation) | ISP 연결용 |
| AP (Access Point) | 데이터링크 | 무선 단말 접속 중계 | Wi-Fi 확장 |
| 방화벽 (Firewall) | 전송~네트워크 계층 | 접근 제어, 트래픽 필터링 | 보안 핵심 장비 |
3. 데이터 흐름: 단말 → 공유기 → 라우터 → 인터넷
sequenceDiagram
participant PC as 단말(Host)
participant SW as 스위치(Switch)
participant RT as 라우터(Router)
participant ISP as 통신사망(ISP)
participant WEB as 서버(Server)
PC->>SW: Ethernet Frame (MAC 기반)
SW->>RT: Frame 전달 및 VLAN 구분
RT->>ISP: IP 패킷 전송 (Routing)
ISP->>WEB: 인터넷 경로 라우팅
WEB-->>ISP: 응답 패킷 반환
ISP-->>RT: NAT 역변환
RT-->>PC: 데이터 수신 완료
Note over PC,WEB: OSI 계층 1~3 기반 실제 데이터 전송 흐름
4. ipTIME 공유기를 기준으로 본 가정용 네트워크 구조
| 기능 | 수행 장치 | 설명 |
|---|---|---|
| IP 자동할당(DHCP) | ipTIME | 내부 사설 IP 부여 (192.168.x.x) |
| NAT 변환 | ipTIME | 내부 IP ↔ 공인 IP 변환 |
| 무선 연결 (Wi-Fi) | AP 내장 | 2.4GHz / 5GHz 듀얼밴드 |
| WAN 연결 | 모뎀 | ISP로 신호 전달 |
| 인터넷 통신 | 라우터 | 외부 경로 제어 및 전달 |
flowchart TB
subgraph LAN["LAN (가정 내부망)"]
A["PC / 스마트폰
192.168.0.10~50"] B["ipTIME 공유기
(Switch + Router + AP)"] end subgraph WAN["WAN (통신사망)"] C["모뎀
(광케이블/DSL)"] D["ISP Router
(공인 IP 121.x.x.x)"] end subgraph INTERNET["Public Internet"] E["Cloud / Web Server"] end A --> B --> C --> D --> E style LAN fill:#e0f2fe,stroke:#0284c7 style WAN fill:#fef9c3,stroke:#facc15 style INTERNET fill:#dcfce7,stroke:#16a34a
192.168.0.10~50"] B["ipTIME 공유기
(Switch + Router + AP)"] end subgraph WAN["WAN (통신사망)"] C["모뎀
(광케이블/DSL)"] D["ISP Router
(공인 IP 121.x.x.x)"] end subgraph INTERNET["Public Internet"] E["Cloud / Web Server"] end A --> B --> C --> D --> E style LAN fill:#e0f2fe,stroke:#0284c7 style WAN fill:#fef9c3,stroke:#facc15 style INTERNET fill:#dcfce7,stroke:#16a34a
5. 실무 환경에서의 장비 계층 구조
flowchart TD
subgraph ACCESS["Access Layer (단말 연결)"]
A1["PC / IoT / Mobile"]
A2["AP (Wi-Fi Access Point)"]
end
subgraph DISTRIBUTION["Distribution Layer (분배 계층)"]
S1["L2/L3 Switch"]
end
subgraph CORE["Core Layer (백본 계층)"]
R1["Router / Gateway"]
FW["Firewall"]
end
subgraph EDGE["Edge / Internet"]
ISP["ISP Router"]
WEB["Web / Cloud Server"]
end
A1 --> S1
A2 --> S1
S1 --> R1
R1 --> FW --> ISP --> WEB
style ACCESS fill:#e0f2fe,stroke:#0284c7
style DISTRIBUTION fill:#fef9c3,stroke:#facc15
style CORE fill:#dcfce7,stroke:#16a34a
style EDGE fill:#f3e8ff,stroke:#9333ea
요약:
- Access Layer: 사용자 단말이 최초로 연결되는 구간 (AP, Switch)
- Distribution Layer: 트래픽 집계, VLAN 관리
- Core Layer: 주요 라우팅과 방화벽을 통한 정책 제어
- Edge Layer: 외부 인터넷 또는 클라우드와 연결되는 구간
6. 장비 간 차이 핵심 비교
| 구분 | 전달 단위 | 기준 정보 | 연결 범위 | 대표 장비 |
|---|---|---|---|---|
| 스위치 | 프레임(Frame) | MAC 주소 | 동일 네트워크(LAN) | L2/L3 Switch |
| 라우터 | 패킷(Packet) | IP 주소 | 다른 네트워크(WAN) | Router |
| 게이트웨이 | 세션/응용 데이터 | 프로토콜 | 異체계 간 연결 | Gateway |
| 허브 | 신호(Signal) | 없음 (모두 전송) | 단순 분배 | Hub |
| 모뎀 | 전기/광 신호 | 아날로그 ↔ 디지털 변환 | 통신사 회선 연결 | Modem |
7. 장비 구성 흐름 요약
flowchart LR
HOST["Host
(PC, Mobile)"] SW["Switch
(MAC 기반 통신)"] RT["Router
(IP 기반 경로 결정)"] GW["Gateway
(LAN↔WAN 변환)"] ISP["ISP Router
(Backbone)"] WEB["Web Server"] HOST --> SW --> RT --> GW --> ISP --> WEB style HOST fill:#e0f2fe,stroke:#0284c7 style SW fill:#fef9c3,stroke:#facc15 style RT fill:#dcfce7,stroke:#16a34a style GW fill:#ede9fe,stroke:#7c3aed style ISP fill:#fee2e2,stroke:#ef4444 style WEB fill:#f3e8ff,stroke:#9333ea
(PC, Mobile)"] SW["Switch
(MAC 기반 통신)"] RT["Router
(IP 기반 경로 결정)"] GW["Gateway
(LAN↔WAN 변환)"] ISP["ISP Router
(Backbone)"] WEB["Web Server"] HOST --> SW --> RT --> GW --> ISP --> WEB style HOST fill:#e0f2fe,stroke:#0284c7 style SW fill:#fef9c3,stroke:#facc15 style RT fill:#dcfce7,stroke:#16a34a style GW fill:#ede9fe,stroke:#7c3aed style ISP fill:#fee2e2,stroke:#ef4444 style WEB fill:#f3e8ff,stroke:#9333ea