홈 네트워크 작동 방식에 대한 빠른 가이드

홈 네트워크를 사용하는 것은 비밀번호를 입력하고 Netflix 앱을 열어 영화를 보는 것만큼 쉽지만 네트워크와 네트워크가 원활하게 작동하는 데 필요한 모든 것은 소유하고 있는 기기 중 가장 복잡하고 고유한 장치일 것입니다.

홈 네트워크는 인터넷이라는 글로벌 네트워크를 통해 디지털 장치가 서로 간에 그리고 전 세계의 다른 장치와 통신할 수 있도록 하기 위해 존재합니다. 홈 네트워크가 어떻게 작동하는지 정확하게 이해할 필요는 없지만 내부에 시간을 투자하면 기술에 대해 감사하고 쉽게 발생하는 문제 해결을 할 수 있습니다.

홈 네트워크는 미니 인터넷입니다
홈 네트워크는 특별한 언어를 사용합니다
기본 홈 네트워크 지형
모뎀을 사용하면 인터넷에 연결할 수 있습니다.
라우터는 네트워크의 중심에 있습니다.
로컬 서버
네트워크로 연결된 주변기기
가정의 네트워크 클라이언트
컴퓨터, 콘솔 및 모바일 장치
유선 및 무선 연결
전선을 교차하지 마십시오: 이더넷
전선? 우리가 가는 곳, 우리는 전선이 필요하지 않습니다: Wi-Fi
네트워크 범위 확장
Wi-Fi 리피터 및 익스텐더
전력선 확장기
네트워크로 연결된 하나의 큰 가족

홈 네트워크는 미니 인터넷입니다

인터넷은 웹 서버, 스트리밍 및 클라우드 서비스, 게임 서버 등을 포함하는 연결된 LAN(Local Area Networks)의 글로벌 네트워크인 'internetwork'의 줄임말입니다.

홈 네트워크는 동일하지만 더 작고 집에 한정되어 있습니다. 홈 네트워크가 미니 인터넷과 같은 방식에 대해 자세히 알고 싶다면 Who Owns the Internet?을 확인하십시오. 인터넷이라는 복잡한 기계에 대한 직접적인 설명을 위한 웹 아키텍처 설명 .

홈 네트워크는 특별한 언어를 사용합니다

전체적으로 인터넷을 물리적으로 닮은 것 외에도 홈 네트워크와 인터넷이 동일한 또 다른 중요한 방법은 그들이 말하는 "언어"입니다. 오늘날 범용 네트워크 프로토콜은 TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol)이며 이는 데이터가 있어야 할 곳으로 이동하는 데 핵심입니다.

TCP/IP 네트워크에서 네트워크를 통해 전송되는 모든 데이터는 "패킷"으로 나뉩니다. 그림을 수천 개의 조각이 있는 직소 퍼즐로 바꾸는 것을 상상해 보십시오. 그런 다음 각 조각을 가져다가 개별적으로 봉투에 넣습니다. 봉투에 보내는 사람과 받는 사람의 주소를 적습니다. 또한 원본 이미지를 재구성하기 위해 각 조각이 어디로 가는지 설명하는 정보를 각 봉투에 포함합니다.

이제 수신자에게 수천 개의 봉투를 우편으로 보내면 수신자가 직접 다시 작성합니다. 봉투가 잘못된 상태로 도착하는 것은 중요하지 않지만 봉투가 누락된 경우 누락된 부분의 새 사본을 요청하는 편지를 다시 받게 됩니다.

기본 홈 네트워크 지형

아래에서 각 네트워크 구성 요소의 역할에 대해 자세히 설명하겠지만 이해를 돕기 위해 오늘날의 일반적인 홈 네트워크가 어떤 모습인지 간략히 살펴보겠습니다.

네트워크에는 몇 가지 주요 구성 요소가 있습니다.

모뎀은 WAN(인터넷)에 연결합니다.
라우터는 LAN의 장치 간 및 해당 장치와 WAN 간의 트래픽을 관리합니다.
네트워크 하드웨어 연결, 일반적으로 이더넷 케이블 또는 Wi-Fi 라디오 송신기 및 수신기.
컴퓨터 또는 Android 및 iOS 스마트폰과 같은 클라이언트 장치.
컴퓨터 및 스마트폰과 같은 장비일 수도 있는 서버 장치.
가정 전체에 네트워크의 물리적 공간을 분산시키는 데 도움이 되는 선택적 네트워크 익스텐더. 예를 들면 무선 액세스 포인트, 전력선 확장기 및 Wi-Fi 리피터가 있습니다.

홈 네트워크를 구축하는 방법에는 여러 가지가 있지만 이러한 구성 요소의 대부분은 모든 홈 네트워크에 존재합니다. 다른 구성 요소는 이들 중 일부를 대체할 수 있습니다. 예를 들어 단순히 컴퓨터 그룹을 네트워크로 연결하려는 경우 이더넷 스위치나 네트워크 허브를 사용할 수 있습니다. 그러나 이 기본 스케치는 밖에 있는 것의 99%를 다룹니다.

이제 홈 네트워크의 대략적인 윤곽을 그렸으므로 모든 주요 구성 요소에 대해 좀 더 자세히 살펴보겠습니다.

모뎀을 사용하면 인터넷에 연결할 수 있습니다.

현대 광대역 인터넷 이전에 인터넷 액세스는 이진 코드를 나타내는 구리 음성 회선을 통해 고음 또는 저음 오디오 신호를 송수신하는 모뎀(변조기/복조기)을 통해 작동했습니다.

이러한 "전화접속" 모뎀은 지금은 거의 구식이며 많은 대역폭을 제공하지 않지만 다른 방법이 불가능한 몇 가지 드문 경우에 여전히 사용됩니다. 요즈음 모뎀이라는 단어는 한 종류의 네트워크 신호를 다른 신호로 변환하는 거의 모든 장치를 가리키는 데 사용됩니다. 두 신호가 실제로 디지털인 경우에도 마찬가지입니다.

디지털-디지털 변환의 한 가지 예는 광 신호를 받아 이더넷 케이블을 통해 전기 펄스를 내보내는 일반 섬유 모뎀입니다. DSL 모뎀은 전화선과 동일한 구리선을 사용하지만 음성 통화와 다른 주파수 대역을 사용하므로 인터넷에 연결하고 동시에 전화를 걸 수 있습니다. 셀룰러 모뎀은 전파를 통해 휴대폰 송신탑에 연결됩니다. 위성 모뎀은 궤도를 오가는 정보를 전송합니다.

일부 네트워크에서는 모뎀이 별도의 장치이고 다른 경우에는 무선 라우터와 결합되어 이 홈 네트워크 둘러보기의 다음 목적지가 됩니다.

라우터는 네트워크의 중심에 있습니다.

라우터는 모든 홈 네트워크의 중심에 있으며 다양한 필수 작업을 수행합니다.

장치 간, 이더넷과 LAN 간, 내부 네트워크와 외부 네트워크 간 네트워크 트래픽을 라우팅합니다.
DNS(도메인 이름 서비스) 서버 감지 및 라우팅.
내부적으로 CPU, RAM 및 OS가 있는 컴퓨터와 유사합니다. 일부 라우터는 앱을 실행할 수 있습니다.
DHCP(동적 호스트 구성 프로토콜)를 사용하여 LAN에서 IP 주소를 할당하고 관리합니다.

라우터에는 이러한 핵심 기능보다 더 많은 기능이 있지만 이것이 라우터가 수행하는 주요 작업 목록입니다. 서로 다른 유형의 네트워크(파이버 WAN, 이더넷, Wi-Fi 등) 간의 라우팅은 라우터를 라우터로 만들어 네트워크 스위치 및 허브와 구분하는 것입니다 .

라우터는 내부 네트워크 장치에 IP 주소를 할당하여 충돌이 없는지 확인합니다. 인터넷의 서버는 라우터 자체와 "공용" IP 주소만 볼 수 있기 때문에 NAT(네트워크 주소 테이블)라는 테이블에서 어떤 장치가 인터넷에서 어떤 장치를 요청하는지 추적합니다.

일부 고급 라우터는 맞춤형 애플리케이션을 실행하여 네트워크 스토리지 또는 스트리밍 서버로 작동할 수 있습니다. 라우터에 이 기능이 제공되지 않더라도 사용자 지정 타사 펌웨어를 설치하여 해당 기능을 추가할 수 있습니다.

로컬 서버

서버 는 콘텐츠 또는 네트워크 기반 응용 프로그램과 같은 서비스를 제공하는 네트워크 상의 장치입니다. 웹 사이트를 방문하거나 인터넷에서 파일을 다운로드하면 해당 콘텐츠는 세계 어딘가에 있는 서버 컴퓨터에서 호스팅됩니다. Google Docs와 같은 클라우드 앱을 사용하면 해당 소프트웨어와 데이터가 서버에 상주합니다.

로컬 네트워크에는 하나 이상의 서버가 있으며 이것이 바로 라우터입니다. 모든 라우터에는 설정을 변경하기 위한 인터페이스 역할을 하는 기본 웹 서버가 있습니다. 라우터에 연결하고 브라우저에 IP 주소를 입력하면 라우터 자체에서 호스팅하는 웹사이트로 이동합니다.

Wi-Fi 프린터가 있는 경우 인쇄 요청을 처리하는 인쇄 서버이기도 합니다. 많은 사람들이 NAS( 네트워크 연결 스토리지 장치) 또는 미디어 서버(예: Plex)를 네트워크에서 실행하고 있습니다. 서버라고 생각하지 않을 수 있는 것들도 자격이 있습니다. IP 카메라는 서버이기도 합니다. 비디오 스트리밍 서버입니다!

네트워크로 연결된 주변기기

전통적으로 스캐너 및 프린터와 같은 주변 장치는 특정 컴퓨터에 직접 연결됩니다. 그러나 현대 가정에서는 이러한 유형의 장치에 액세스해야 하는 다양한 컴퓨터를 보유하는 것이 훨씬 일반적입니다. 무언가를 인쇄해야 할 때마다 모든 사람이 같은 컴퓨터를 사용하도록 하는 대신 로컬 네트워크에서 프린터를 공유할 수 있습니다.

컴퓨터 운영 체제의 인쇄 공유 기능을 사용하면 컴퓨터에 연결된 일반 프린터를 공유 프린터로 사용할 수 있습니다. 하지만 요즘에는 Wi-Fi나 이더넷이 있는 프린터, 스캐너 또는 MFD(다기능 장치)를 구입하여 네트워크에서 독립 실행형 공유 리소스로 사용하는 것이 쉽습니다.

가정의 네트워크 클라이언트

홈 네트워크의 로컬 서버와 별도로 다른 장치는 일반적으로 원격 및 로컬 서버에서 정보를 가져오는 클라이언트라고 합니다. 로컬 네트워크 클라이언트의 예는 다음과 같습니다.

컴퓨터, 콘솔 및 모바일 장치.
스마트 냉장고, 로봇청소기 등 사물인터넷(IoT) 기기.

서버 장치에서 데이터를 수신하는 모든 장치는 동시에 클라이언트가 될 수 있지만 클라이언트입니다.

컴퓨터, 콘솔 및 모바일 장치

유선 및 무선 연결

수년 동안 네트워크에 대한 몇 가지 다른 연결 표준이 있었지만 오늘날 거의 모든 홈 네트워크에는 이더넷과 Wi-Fi의 두 가지 연결 유형만 있습니다.

전선을 교차하지 마십시오: 이더넷

이더넷은 가정 내 네트워크에서 TCP/IP 데이터를 전달하는 유선 연결 표준입니다. 커넥터(RJ45)는 대형 전화선 연결부(RJ11)처럼 생겼으며 사용 중인 이더넷 네트워크 케이블의 범주에 따라 다양한 구리선이 연결되어 있습니다.

이더넷 케이블은 서로 다른 최대 속도를 제공하는 다양한 범주로 분류됩니다. 예를 들어 카테고리 6 네트워크 케이블은 10Gbps 등급이고 카테고리 5e 케이블은 기가비트 속도 등급입니다. 케이블 유형을 LAN 포트의 정격 속도와 일치시키는 것이 중요합니다. 1Gbps 케이블을 100Mbps 포트에 꽂는 것은 문제가 되지 않지만 반대로 하면 케이블이 처리할 수 있는 최대 속도로 속도가 제한됩니다!

올바른 이더넷 케이블, 어댑터 및 라우터를 선택했다고 가정하면 집 전체에 이더넷 연결을 설치하는 번거로움이 없는 한 고속, 저지연, 매우 안정적인 네트워크 속도를 즐길 수 있습니다.

전선? 우리가 가는 곳, 우리는 전선이 필요하지 않습니다: Wi-Fi

이더넷은 의심할 여지 없이 순수한 네트워크 성능과 관련하여 금 본위제이지만 그다지 편리한 것은 아닙니다. 모바일 장치의 경우 완전히 비실용적입니다! 그렇기 때문에 네트워크 기능이 필요할 때마다 벽에 구멍을 뚫거나 플러그를 꽂지 않고도 무선 장치가 네트워크에 연결할 수 있는 Wi-Fi(Wireless Fidelity)가 있습니다.

Wi-Fi는 전파를 사용하여 정보의 디지털 펄스를 전송합니다. Wi-Fi에는 2.4Ghz와 5Ghz의 두 가지 주파수 대역이 사용됩니다. 낮은 주파수 대역은 데이터를 고속으로 보낼 수 없지만 범위가 넓고 벽을 관통하는 힘이 있습니다. 고주파 5Ghz Wi-Fi는 초고속이지만 벽과 같은 물체에 쉽게 차단 됩니다 .

대부분의 최신 Wi-Fi 라우터는 "이중 대역"이므로 두 주파수 대역 모두에서 연결을 제공합니다. Wi-Fi는 세대로 나뉩니다. 과거에는 해당 세대에 해당 Wi-Fi 세대의 통신 표준 이름을 반영하는 번호가 붙은 이름이 사용되었습니다. 예를 들어 802.11g, 802.11n 및 802.11ac입니다. 이 이름은 좀 더 사용자 친화적으로 만들기 위해 간단한 숫자로 변경되었습니다. 이제 802.11ac는 단순히 Wi-Fi 6이고 최신 802.11ax는 Wi-Fi 6 입니다 .

구형 Wi-Fi 장치는 특히 장치가 2.4Ghz Wi-Fi만 지원하고 해당 라우터가 5Ghz만 제공하는 경우 최신 라우터에 연결되지 않을 수 있습니다.

네트워크 범위 확장

홈 네트워크에 연결하는 방법을 찾기 위해 현재 및 미래 지향적인 장치가 너무 많기 때문에 네트워크가 집 구석구석까지 확장되는지 확인하고 싶을 것입니다. 무선 신호를 차단할 수 있는 모든 것 또는 가정 전체에 이더넷을 배치하는 데 드는 비용과 노력으로 말보다 쉬운 일입니다.

좋은 소식은 가정에서 연결할 수 없는 부분이 없도록 네트워크 설치 공간을 늘리는 데 도움이 되는 제품이 시장에 많이 나와 있다는 것입니다.

Wi-Fi 리피터 및 익스텐더

Wi-Fi 리피터는 Wi-Fi 신호가 떨어지기 시작하기 전에 기존 Wi-Fi 네트워크의 가장자리에 배치되는 장치입니다. 핵심 Wi-Fi 네트워크에서 오가는 패킷을 수신한 다음 간단히 반복합니다. 이것은 느린 솔루션이지만 네트워크를 수정하지 않고 WiFi를 특정 지점으로 확장하는 간단한 방법입니다.

전력선 확장기

이 시스템은 가정의 기존 전기 배선을 통해 네트워크 신호를 보냅니다. 라우터 근처와 네트워크를 확장하려는 방에서 PowerLine 어댑터를 연결하는 것만큼 쉽습니다.

일반 라우터의 설치 공간을 확장하는 대신 무선 메시 라우터는 기존 라우터를 완전히 대체합니다. 그것들을 하나의 큰 분산 라우터로 생각하십시오. 기본 메시 장치는 모뎀에 연결되고 각 위성 장치에는 전용 무선 또는 유선 연결이 있습니다.

네트워크로 연결된 하나의 큰 가족

홈 네트워크의 기술은 엄청나게 복잡할 수 있지만 이 기술은 시간이 지남에 따라 더욱 스마트해지고 사용하기가 훨씬 쉬워졌습니다. 홈 네트워킹의 미래는 아무도 모릅니다. 그러나 로컬 네트워크와 광역 네트워크 사이의 경계를 모호하게 만드는 밀리미터파 5G 셀룰러 네트워크와 같은 기술의 발전 덕분에 매우 다르게 보일 수 있습니다.