1. 통신 매체와 데이터 링크:
전송 속도의 단위는 bps(Bits Per Second, 초당 비트 수)입니다. 엄밀히 말하면 각종 전송 매체에서 신호가 흐르는 속도는 일정합니다. 따라서 데이터 링크의 전송 속도가 서로 다르더라도 전송 속도가 갑자기 빨라지거나 느려지는 일은 발생하지 않습니다(빛과 전류의 전송 속도가 일정하기 때문입니다). 전송 속도는 대역폭(Bandwidth)이라고도 합니다. 대역폭이 클수록 네트워크 전송 능력이 강해집니다.
또한 호스트 간의 실제 전송 속도를 처리량(throughput)이라고 합니다. 단위는 대역폭과 동일하게 bps입니다. 처리량은 호스트의 CPU 처리 능력, 네트워크 혼잡도, 패킷 내 데이터 필드가 차지하는 비율(패킷 헤더를 제외하고 데이터 필드 자체만 계산) 등의 정보도 함께 나타냅니다.
2. 네트워크 인터페이스 카드:
네트워크 인터페이스 카드(NIC, Network Information Center)는 네트워크 어댑터, 랜카드, LAN 카드라고도 합니다. 노트북에 내장 NIC가 없다면 ExpressCard나 CardBus, 컴팩트플래시, USB 방식으로 NIC를 장착한 뒤 네트워크에 연결할 수 있습니다.
3. 리피터:
리피터(Repeater)는 OSI 모델의 제1계층인 물리 계층에서 네트워크를 연장하는 장비입니다. 케이블을 통해 전달된 전기 신호나 광 신호는 리피터에서 파형을 조정하고 증폭한 뒤 다른 케이블로 전달됩니다. 일부 리피터는 서로 다른 매체 간의 변환 작업을 수행할 수 있습니다. 다만 리피터는 전송 속도가 다른 매체 사이에서는 전달할 수 없습니다.
리피터를 통한 네트워크 연장 거리도 무한정 늘릴 수 있는 것은 아닙니다.
일부 리피터는 여러 개의 포트 서비스를 제공할 수 있습니다. 이러한 리피터를 리피팅 허브 또는 허브라고 합니다. 따라서 허브도 다중 포트 리피터로 볼 수 있으며, 각 포트가 하나의 리피터 역할을 할 수 있습니다.
4. 브리지/2계층 스위치:
브리지는 OSI 모델의 제2계층인 데이터 링크 계층에서 두 네트워크를 연결하는 장비이며, 이 때문에 브리지를 2계층 스위치(L2 스위치)라고도 합니다. 데이터 링크 계층의 데이터 프레임을 식별하고, 이 데이터 프레임을 메모리에 임시 저장한 뒤 신호를 다시 생성하여 완전히 새로운 프레임으로 연결된 다른 네트워크 세그먼트에 전달합니다. 이러한 데이터 프레임을 저장할 수 있기 때문에 브리지는 10BASE-T와 100BASE-TX 등 전송 속도가 완전히 다른 데이터 링크를 연결할 수 있으며, 연결하는 네트워크 세그먼트의 개수에도 제한이 없습니다.
브리지는 데이터 비트의 FCS(CRC 방식으로 데이터 프레임의 비트를 검증합니다. 때로는 노이즈로 인해 통신 전송 중 데이터 신호가 점점 약해지는데, 이 CRC는 데이터 프레임이 이로 인해 손상되었는지 확인하는 데 사용됩니다)를 검사하여 손상된 데이터를 폐기함으로써 다른 네트워크 세그먼트로 전송되는 것을 방지합니다. 또한 브리지는 주소 자가 학습 메커니즘과 필터링 기능을 통해 네트워크 트래픽을 제어할 수 있습니다.
이더넷 등의 네트워크에서 자주 사용되는 스위칭 허브(Hub)도 현재는 기본적으로 브리지의 일종에 속합니다. 스위칭 허브에서 케이블을 연결하는 각 포트는 브리지와 유사한 기능을 제공할 수 있습니다.
5. 라우터/3계층 스위치:
라우터는 OSI 모델의 제3계층인 네트워크 계층에서 두 네트워크를 연결하고 패킷을 전달하는 장비입니다. 브리지는 물리 주소(MAC 주소)를 기준으로 처리하는 반면, 라우터/3계층 스위치는 IP 주소를 기준으로 처리합니다. 이에 따라 TCP/IP에서 네트워크 계층의 주소가 IP 주소가 됩니다.
라우터는 서로 다른 데이터 링크를 연결할 수 있습니다. 예를 들어 두 개의 이더넷을 연결하거나, 하나의 이더넷과 FDDI를 연결할 수 있습니다.
라우터는 네트워크 부하를 분담하는 역할도 하며, 일부 라우터는 일정한 네트워크 보안 기능을 갖추기도 합니다.
라우터는 데이터 링크를 분할하므로 데이터 링크 계층의 브로드캐스트 메시지는 더 이상 전파될 수 없습니다.
6. 4~7계층 스위치:
4~7계층 스위치는 OSI 모델에서 전송 계층부터 애플리케이션 계층까지의 데이터를 처리하며, 대표적인 4~7계층 스위치로는 로드 밸런서, WAN 가속기, 특정 애플리케이션 접속 가속기, 그리고 방화벽(인터넷상의 불법 요청을 차단할 수 있음) 등이 있습니다.
또한 실제 통신에서는 네트워크가 혼잡할 때 음성처럼 실시간성이 높게 요구되는 통신 요청을 우선 처리하고, 메일이나 데이터 전달처럼 다소 지연되어도 문제없는 통신 요청은 처리를 늦추기를 원합니다. 이러한 처리를 대역폭 제어라고 하며, 이는 4~7계층 스위치의 중요한 기능 중 하나입니다.
7. 게이트웨이:
게이트웨이는 OSI 참조 모델에서 전송 계층부터 애플리케이션 계층까지의 데이터를 변환하고 전달하는 장비입니다. 4~7계층 스위치와 마찬가지로 전송 계층 이상의 데이터를 처리하지만, 게이트웨이는 데이터를 전달할 뿐만 아니라 변환도 담당하며, 일반적으로 표현 계층 또는 애플리케이션 계층 게이트웨이를 사용하여 직접 통신할 수 없는 두 프로토콜 사이를 번역해 최종적으로 양자 간의 통신을 구현합니다.
예를 들어 WWW(World Wide Web, 월드 와이드 웹)를 사용할 때 네트워크 트래픽을 제어하고 보안을 고려하여 프록시 서버(Proxy Server)를 사용하는 경우가 있습니다. 이러한 프록시 서버도 게이트웨이의 일종으로, 애플리케이션 게이트웨이라고 합니다.
방화벽은 게이트웨이를 통해 통신하면서 애플리케이션별로 보안성을 높이는 제품입니다.
