내부망(LAN)과 외부망(WAN)에 대하여 | 기가비트 인터넷 활용하기

내부망(LAN)과 외부망(WAN)에 대하여 | 기가비트 인터넷 활용하기

 이번 게시글에서는 간단히, 내부망과 외부망의 개념에 대해서 설명한 뒤, 실제로 이러한 망들 사이에서 어떻게 하면 고성능으로 사용할 수 있을지에 대해서 간단히 적어보고자 한다. 아직 나는 네트워크 관련 지식의 전문가는 아니기 때문에, 정확한 지식은 아닐 수도 있지만, 적어도 오늘 새로 산 제품을 통해서 내부망과 외부망을 잘 구축하는데 성공하였기 때문에 향후 나와 같이 고민할 사람들을 위해서 글을 작성해본다.

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통신망의 종류에 관하여

통신망의 종류에는 WAN이나 LAN이외에도 여러 종류가 있지만, 우리가 가정에서 흔히 접할 수 있는 이 두가지에 대해서 설명해볼까 한다.

출처: https://www.wikiwand.com/ko/%EA%B4%91%EC%97%AD_%ED%86%B5%EC%8B%A0%EB%A7%9D

 WAN(Wide Area Network)은 광역 통신망을 뜻하며, 쉽게 말해서 모뎀에 연결되는 인터넷 망을 뜻한다. ISP의 네트워크 망을 통해서 접속하게 되는 인터넷 망을 뜻하며, 다양한 인터넷 네트워크를 이어주는 단계라고 볼 수 있다. 흔히 말하는 인터넷 비를 내고 유지하는 곳은 이곳이라고 생각하면 된다.

츨처: https://www.wikiwand.com/ko/%EA%B4%91%EC%97%AD_%ED%86%B5%EC%8B%A0%EB%A7%9D

 LAN(Local Area Network)은 지역 통신망을 뜻하며, 쉽게 말하면 모뎀 다음에 와이파이 공유기를 연결했다고 했을 때, 해당 와이파이에 접속하는 기기들과 공유기, 그리고 유선으로 연결된 디바이스들이 구성하는 인터넷 망을 뜻한다. 전기세 이외의 별다른 유지비가 들지 않으며, 약 1800만개의 예약 아이피 주소들을 사용할 수 있다고 한다. 이러한 주소에는 다음과 같은 형식들이 있다.

 

• 10.0.0.0 ~ 10.255.255.255
• 172.16.0.0 ~ 172.31.255.255
• 192.168.0.0 ~ 192.168.255.255

 한국에 거주중일 때나 아이피 타임을 사용할 때에는 192.x.x.x를 많이 썼었지만, 일본에서 일본의 공유기로 구성된 네트워크의 경우에는 10.x.x.x의 경우도 있었다. 개인적으로는 신기했다.

 

 기본적으로는 WAN에 접속할 수 있는 인터넷을 여러 기기가 LAN을 통해서 공유해서 사용하는 형식이라고 볼 수 있다.

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기기들의 용어 구분

모뎀(라우터)

인터넷 회선의 양단에 위치해서, 디지털 신호를 아날로그 신호로 변조해서 원거리 전송하거나 복조하는 기기

공유기: 하나의 IP를 여러 장치가 공유하도록 사설 IP로 LAN을 구성해주는 기기

네트워크 스위치

연결된 기기의 MAC주소를 저장해두었다가, 전송된 데이터를 원하는 곳으로 보내주는 장치. 외부 인터넷으로 연결된 선을 보통 스위치의 어느 단자에 꽂아도 괜찮을 것이다(기기에 따라서 정해진 경우도 있다). 각 단자들 사이에 연결이 성립하는 덕분에 여러 장치를 사용하더라도 내부에서는 기기별로 최고 속도로(같은 대역폭으로!) 인터넷을 사용할 수 있다고 한다.

허브

연결된 기기에 모두 데이터를 보내주는 장치. 그렇기 때문에 여러 기기가 인터넷을 동시에 사용할 경우 내부에서도 기기별로 인터넷 속도가 제한된다고 한다. (대역폭이 줄어듬) 다만 현재는 허브라고 써있더라도 내부적으로는 스위치인 경우가 많은 듯 하다.

AP

유선 인터넷을 무선 인터넷으로 변환 시켜주는 장치

Wi-Fi

무선 인터넷 방식의 표준

 

 

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내부망과 외부망 조합하기

 

 그런데, 잠깐 생각을 해보자. 모뎀과 공유기, 스위치 등등을 통해서 구성된 네트워크를 생각해보자.

 모뎀의 최고 속력이 100메가/1기가이고 내부망이 전부 100메가/1기가라면 큰 문제가 없이 네트워크를 구성할 수 있을 것이다. 하지만, 이들 사이의 속력이 서로 다른 경우를 상상해볼 수 있을 것이다.

 

1 외부망이 1기가 내부망이 전부 100메가인 경우

 당연하지만 100m의 속력밖에 나오지 않게 된다.

2 모뎀(외부망)이 100메가 내부망이 전부 1기가인 경우 

 사실 이 포스팅을 하게 된 가장 큰 이유이다. 나의 라즈베리파이 NAS의 제 속력을 내기 위해서 말이다. 

 아무튼, 이러한 경우에는 외부에서 다운로드나 업로드를 할 경우에는 100m의 속력이 나오지만, 내부망 사이에서는 케이블과 어댑터 등등의 규격을 잘 맞춰두었다면 1기가가 제대로 나온다.

 

 

외부망이 100메가, 내부망이 1기가로 구성된 경우.

3 외부망이 100메가이지만  내부망의 일부가 1기가, 100메가인 경우

 결론부터 말하면, 1기가 기기들로 묶여있는 곳에서는 내부망 속력이 1기가가 나오며, 그외의 부분들(외부망 접속, 100메가 내부망 접속)의 경우에는 100메가의 속력이 나온다.

 나는 100메가로 구성된 부분이 하나라도 있으면 그 속력이 나올줄 알았는데, 전혀 그렇지 않았다. 1기가끼리 연결된 부분들 사이에서는 1기가의 속력이 제대로 나왔다! 나의 경우, "100메가 모뎀 + 공유기"(랜포트 4개) - "1기가 네트워크 스위치"(랜포트8개)로 내부망과 외부망을 연결하였는데, 같은 네트워크 스위치 내부에서는 제대로 1기가 비트의 속력이 나오는 것이었다.

 혹시 NAS등의 사용을 위해서 공유기를 새로 구매하거나, 네트워크 스위치나 허브를 구매하는 경우에는 참고해주기 바란다.

실제 라즈베리파이로 만든 NAS로 확인해본 결과 제대로 기가비트 인터넷의 속도를 지원한다!

 나의 경우, 모뎀과 공유기가 일체형이었기 때문에, 외부망, 내부망 모두 100메가인 상황이었기에, 네트워크 스위치를 구매하였을 경우 기가비트를 제대로 활용할 수 있을 지 심히 걱정이었다.

실제 나의 네트워크 구성

 하지만 전혀 그런 걱정은 필요가 없었다. 

 

여담

 그리고 여기에 와이파이로도 내부 기가비트망을 이용하기 위해서 추가로 공유기를 구매했다. 공유기는 브릿지 모드(허브보다는 스위치에 가까움)를 통해서 연결할 예정이다. 이러한 경우, 공유기와 스위치를 연결할 때에,

외부망(100메가 공유기) - 공유기(기가비트, 와이파이) - 스위치(기가비트)

로 연결할 지 

외부망(100메가 공유기) - 스위치(기가비트) - 공유기(기가비트, 와이파이) 

로 연결할 지 생각해보도록 하자.

 

 서로 연결하기 위한 인터넷 포트의 숫자들을 제외하면 외부망 공유기 3개 + 기가비트 공유기 3개 + 스위치 6개 총 12개의 유선 포트가 있는데, 이를 전부 채운다고 가정하고 이야기해보겠다.

 

 외부망과의 연결은 최대 100메가의 대역폭이고, 스위치(7포트)와 기가비트 공유기(3포트+ 와이파이) 사이에는 기가비트의 대역폭이 유지된다. 일단 포트수가 많은 스위치에 내부망 이용이 많은 NAS 등등을 연결해야 한다. 그리고 그 다음으로 내부망 이용이 많은 기기들은 기가비트 공유기에 연결해야 한다. 마지막으로 내부망 이용이 그렇게 많진 않은 친구들은 외부망 공유기에 연결해주면 될 것이다.

 

 이렇게 네트워크를 구성하였을 때, 어떤 순서로 연결하면 좋을까? 외부망 사용양이 큰 쪽을 먼저 연결해주면 되겠지만, 같다고 가정했을 경우에는, 네트워크 스루풋(스위칭 캐퍼시티)이나 처리 성능, 버퍼가 높은 쪽을 외부망에 가깝게 연결해주면 될 것이다.

 

 내가 구매한 8포트 스위치의 경우, 스위칭 캐퍼시티가 16기가바이트로, 양방향 전송 기가비트를 지원하는 제품이며, 점보 프레임 16KB를 지원하는 제품이다.

 

 기가비트 공유기의 경우, 775MHz, 램은 128MB이다. 대략적으로 생각해보았을 때, 와이파이를 사용해서 게임을 하지도 않고, 램이 아주 큰 편은 아니기에 연결 숫자가 증가할 수록 느려질 수 있다고 생각한다.

 

최종적으로 

외부망(100메가 공유기) - 스위치(기가비트) - 공유기(기가비트, 와이파이) 

로 사용하게 될 것 같다.

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맺음말

 요약하자면, 내부망의 일부가 고성능이고, 일부가 저성능인 경우, 고성능끼리 연결된 경우에는 고성능이 나오고, 중간에 저성능인 부분이 들어가 있다면 저성능이 나오게 되며, 외부망의 경우, 내부망의 속도와는 큰 상관이 없다는 것이 결론이다.

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