[Network] 규모에 따른 네트워크 종류와 구성

네트워크는 규모는 물리적 거리와 사용자 수, 용도에 따라 분류된다. 각 규모는 네트워크를 설계하거나 구현할 때 다른 요구사항과 특징을 가진다.

PAN (Personal Area Network) - 개인 영역 네트워크

• PAN은 단일 사용자 또는 소수의 개인 기기 간 연결을 목적으로 설계된 네트워크
• 범위 및 예시
  • 약 10미터 이내.
  • 블루투스, NFC (Near Field Communication)
  • 스마트폰과 스마트워치, 무선 이어폰 연결.
  • 웨어러블 기기
  • IoT(사물인터넷) 기기
• 특징
  • 저전력, 저비용, 짧은 거리 통신.
  • 개인 장치 간 연결에 주로 사용됨.
  • 매우 제한적인 통신 범위와 데이터 전송 속도

LAN (Local Area Network) - 근거리 통신망

• LAN은 비교적 좁은 범위에서 기기를 연결하여 자원 공유와 데이터 통신을 가능하게 한다.
• 범위 및 예시
  • 개인, 기업, 학교 등에서 가장 일반적으로 사용되는 네트워크 유형
  • 쉽게 설명을 하면 관리자가 직접 관리가 가능한 영역을 LAN 영역이라 함
  • 수십 미터에서 수 킬로미터(10km의 거리 제한)
• 특징
  • 100Mbps ~ 수십 Gbps의 빠른 데이터 전송 속도
  • 유선 케이블, 적외선 링크, 무선 송수신기 등을 이용하여 통신
  • 일반적으로 스위치(네트워크 장비 간 통신을 연결) + 라우터(외부 네트워크와 LAN을 연결)로 구성됨

1. 스위치만으로 구성된 LAN

스위치 기반 LAN은 기업이나 사무실에서 자주 사용되는 방식으로, 네트워크 장치들이 모두 스위치에 직접 연결된다.

구성 요소

• 스위치: 네트워크의 중심 장치로 각 기기를 물리적으로 연결
• 유선 연결: 각 장치(PC, 서버, 프린터 등)가 UTP 케이블을 통해 스위치와 연결
• DHCP 서버 (필요 시): 스위치만으로는 IP 주소를 자동 할당할 수 없으므로, 별도의 DHCP 서버를 구성하거나 고정 IP를 사용

장점

• 고속 데이터 전송 (일반적으로 1Gbps 이상).
• 안정적이며 낮은 지연 시간.
• 스위치 간 연결을 통해 확장 가능.

단점

• 인터넷 연결이 필요하면 라우터가 추가적으로 필요.
• 유선 연결만 가능(무선 지원 없음).

2. 공유기를 활용한 LAN (가정 및 소규모 환경)

공유기를 사용하는 LAN은 가정이나 소규모 사무실에서 가장 흔히 볼 수 있는 구성이다. 공유기는 라우터, 스위치, 무선 AP(Access Point)가 통합된 장치이다.

구성 요소

• 공유기: 인터넷을 제공하고 내부 네트워크를 구성.
• 유선 연결: 공유기 뒤에 내장된 스위치 포트를 통해 PC, 프린터 등 유선 장치를 연결.
• 무선 연결: Wi-Fi를 통해 스마트폰, 태블릿, 노트북 등 무선 장치를 연결.
• 인터넷 연결:
  • WAN 포트를 통해 ISP(인터넷 서비스 제공자)의 모뎀에 연결.
  • 내부 네트워크에서 외부 인터넷으로의 통신을 관리.
• DHCP 기능: IP 주소를 자동으로 할당.

장점

• 설치 및 설정이 간단.
• 유선 및 무선을 동시에 지원.
• 가정 및 소규모 사무실에 적합한 저비용 솔루션.

단점

• 고속 데이터 전송이 어려움(특히 저가형 공유기).
• 많은 장치를 연결하면 성능 저하 가능.

3. 스위치 + 라우터 조합 LAN (중소규모 환경)

중소규모 네트워크에서는 스위치와 라우터를 분리하여 구성한다. 스위치는 장치 간 통신을, 라우터는 외부 인터넷 연결과 네트워크 관리를 담당한다.

구성 요소

• 스위치: 여러 네트워크 장치를 연결.
• 라우터: 인터넷과 LAN을 연결하며, NAT(Network Address Translation)와 방화벽을 관리.
• 무선 AP (필요 시): 무선 네트워크가 필요하면 별도의 AP를 추가.
• 서버 (선택 사항): DHCP 서버, 파일 서버, 프린터 서버 등 특정 서비스를 제공.

구성 방식

1. ISP 모뎀 → 라우터 WAN 포트 → 라우터 LAN 포트 → 스위치.
2. 스위치 → PC, 프린터, 서버 등 각 장치 연결.

장점

• 유연성과 확장성.
• 라우터와 스위치를 분리함으로써 성능 향상.
• 많은 장치를 안정적으로 연결 가능.

단점

• 설치와 설정이 복잡.
• 초기 비용 상승.

4. 무선 중심 LAN (Wi-Fi 중심 구성)

Wi-Fi를 중심으로 한 LAN은 주로 무선 인터넷 환경을 요구하는 현대 사무실이나 공공 장소에서 사용된다.

구성 요소

• 무선 AP(Access Point):
  • Wi-Fi 신호를 제공하며, 유선 네트워크와 무선 장치를 연결.
  • 스위치 또는 라우터에 연결됨.
• 스위치/라우터:
  • 유선 네트워크 관리와 인터넷 연결 제공.
• 클라이언트 장치: 스마트폰, 노트북, 태블릿 등.

구성 방식

1. ISP 모뎀 → 라우터 → 스위치 → 무선 AP
2. 무선 AP → 무선 장치 연결.

장점

• 이동성과 편리성
• 유선 설치가 어려운 환경에 적합
• 현대적인 디바이스 친화적.

단점

• 유선보다 데이터 전송 속도가 낮음
• 무선 신호 간섭 발생 가능

LAN 구성 방식 비교

구성 방식	특징	장점	단점
스위치 기반 LAN	스위치로만 구성, 유선 연결 중심	고속, 안정적, 확장 가능	인터넷 연결 시 추가 장비 필요
공유기 기반 LAN	공유기를 통해 유선 및 무선 네트워크 지원	설치 간단, 비용 저렴	성능 제약, 확장 어려움
스위치 + 라우터 조합	라우터가 인터넷 연결 관리, 스위치로 내부 장치 연결	성능 우수, 대규모 네트워크에 적합	설치 복잡, 초기 비용 높음
무선 중심 LAN	무선 AP를 통해 Wi-Fi 네트워크 중심	이동성, 설치 용이	성능 저하, 신호 간섭 가능

MAN (Metropolitan Area Network) - 도시권 통신망

• MAN은 LAN을 여러 개 연결하여 더 넓은 지역(도시 또는 캠퍼스)을 커버하는 네트워크로, 지역 정부나 대학이 MAN을 운영하며, 공공 네트워크 또는 전용 네트워크로 구성
• 범위 및 에시
  • 수 킬로미터에서 수십 킬로미터(50km 거리 내에서 이용)
  • LAN보다 넓고 WAN 보다 좁음
  • 도시 Wi-Fi 네트워크, 대학 캠퍼스 네트워크, 공공 기관의 연결 네트워크 등이 해당됨
• 특징
  • 여러 LAN을 연결하여 더 넓은 지역에서 리소스를 공유.
  • 고속 전송을 위해 광섬유 기반 고속 네트워크, 무선(Wi-Fi, WiMAX) 및 유선 연결 사용
  • 넓은 범위를 커버하며, 고속 데이터 전송 가능
  • 네트워크 관리가 복잡하고, 초기 설치 비용이 높음

WAN (Wide Area Network) - 광역 통신망

• WAN은 넓은 지리적 범위에서 여러 LAN과 MAN을 연결하여 전 세계적으로 데이터를 교환할 수 있게함. 일반적으로 통신 사업자가 구축하고 운영하며, WAN 사용자는 이 서비스를 임대하거나 사용료를 지불
• 범위 및 예시
  • 국가 간 또는 대륙 간 연결
  • 두 개 이상의 LAN 영역을 연결한 영역
  • 인터넷
  • 대규모 클라우드 데이터센터
• 특징
  • 주로 통신 사업자(ISP)를 통해 네트워크 연결 제공
  • 라우터, 스위치, 게이트웨이 등 다양한 장비가 필요
  • 위성 통신, 광섬유 네트워크, MPLS(Multi-Protocol Label Switching) 등을 사용
  • 지리적 제약이 없으며, 대규모 데이터를 전송 가능
  • 낮은 데이터 전송 속도(LAN에 비해 상대적으로 느림)와 높은 비용과 관리의 어려움

네트워크 특징 비교 표

종류	범위	기술 및 특징	사용 사례
PAN	수 cm ~ 10m	블루투스, NFC, 개인 기기 간 연결	웨어러블 기기, 스마트폰, IoT 기기
LAN	수 m ~ 수 km(10km 이내)	스위치, 라우터, 빠른 데이터 전송	회사 네트워크, 가정용 Wi-Fi
MAN	수 km ~ 수십 km(50km 이내)	광섬유, 무선 통신, 지역 네트워크	도시 공공 Wi-Fi, 대학 캠퍼스
WAN	수십 ~ 수천 km	위성, 광섬유, 글로벌 통신	인터넷, 다국적 기업 네트워크