홈 네트워크 작동 방식에 대한 빠른 안내서


홈 네트워크를 사용하는 것은 비밀번호를 입력하고 Netflix 앱을 열어 영화를 보는 것만큼 쉽습니다. 그러나 네트워크와 네트워크가 원활하게 작동하는 데 필요한 모든 것은 아마도 귀하가 소유한 가장 복잡하고 독특한 디바이스일 것입니다.

홈 네트워크는 디지털 기기가 인터넷이라는 글로벌 네트워크를 통해 전 세계에 있는 다른 기기와 서로 통신할 수 있도록 하기 위해 존재합니다. 홈 네트워크가 어떻게 작동하는지 정확하게 이해할 필요는 없지만 내부적으로 시간을 보내면 기술에 대한 이해가 깊어지고 문제 해결이 더 쉬워집니다.

귀하의 홈 네트워크는 미니 인터넷입니다

인터넷은 웹 서버, 스트리밍 및 클라우드 서비스, 게임 서버 등을 포함하는 연결된 LAN(근거리 통신망)의 글로벌 네트워크인 '인터네트워크'의 약자입니다.

홈 네트워크도 마찬가지지만 크기가 더 작고 집에만 국한되어 있습니다. 홈 네트워크가 어떻게 미니 인터넷과 같은지 자세히 알아보려면 인터넷의 주인은 누구입니까? 웹 아키텍처 설명 을 확인하세요.인터넷이라는 복잡한 기계에 대해 간단하게 설명합니다.

귀하의 홈 네트워크는 특별한 언어를 사용합니다

인터넷 전체가 물리적으로 유사한 점 외에도 홈 네트워크와 인터넷이 동일하다는 또 다른 중요한 점은 그들이 사용하는 '언어'입니다. 오늘날 범용 네트워크 프로토콜은 TCP/IP (전송 제어 프로토콜/인터넷 프로토콜)이며 데이터를 원하는 위치로 이동시키는 핵심입니다.

TCP/IP 네트워크에서는 네트워크를 통해 전송되는 모든 데이터가 '패킷'으로 분할됩니다. 그림을 수천 개의 조각으로 구성된 직소 퍼즐로 바꾸는 것을 상상해 보십시오. 그런 다음 각 조각을 꺼내 개별적으로 봉투에 넣으십시오. 봉투에는 보내는 사람과 받는 사람의 주소를 적습니다. 또한 원본 이미지를 재구성하기 위해 각 조각이 어디로 이동하는지 설명하는 정보를 각 봉투에 포함하세요.

이제 수신자에게 수천 장의 봉투를 우편으로 보내면 수신자는 다시 봉투를 다시 작성합니다. 봉투가 순서대로 도착하지 않아도 상관없지만, 봉투가 누락된 경우 누락된 부분에 대한 새 사본을 요청하는 편지를 받게 됩니다.

기본 홈 네트워크 지형

.

아래에서 각 네트워크 구성 요소의 역할을 자세히 설명하겠지만, 이해를 돕기 위해 오늘날 일반적인 홈 네트워크가 어떤 모습인지 대략적으로 살펴보겠습니다.

네트워크에는 몇 가지 주요 구성요소가 있습니다.

  • 모뎀은 WAN(인터넷)에 연결합니다
  • 라우터는 LAN에 있는 기기 간, 그리고 해당 기기와 WAN 간의 트래픽을 관리합니다.
  • 네트워크 하드웨어 연결(일반적으로 이더넷 케이블 또는 Wi-Fi 라디오 송신기 및 수신기)
  • 컴퓨터나 Android, iOS 스마트폰과 같은 클라이언트 기기입니다.
  • 컴퓨터나 스마트폰과 같은 장비일 수도 있는 서버 장치
  • 네트워크의 물리적 공간을 집 전체로 확장하는 데 도움이 되는 선택적 네트워크 확장기입니다. 예로는 무선 액세스 포인트, 전력선 확장기, Wi-Fi 중계기가 있습니다.
  • 홈 네트워크를 구축하는 방법은 다양하지만 이러한 구성 요소의 대부분은 모든 홈 네트워크에 존재합니다. 다른 구성 요소는 이들 중 일부를 대신할 수 있습니다. 예를 들어 단순히 컴퓨터 그룹을 함께 네트워크로 연결하려는 경우 이더넷 스위치나 네트워크 허브를 사용할 수 있습니다. 하지만 이 기본 스케치는 세상에 나와 있는 내용의 99%를 다루고 있습니다.

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

    모뎀을 사용하면 인터넷에 접속할 수 있습니다

    현대 광대역 인터넷 이전에는 인터넷 액세스가 바이너리 코드를 나타내는 구리 음성 회선을 통해 고음 또는 저음 오디오 신호를 보내고 받는 모뎀(변조기/복조기)을 통해 작동했습니다.

    들>

    이러한 "전화 접속" 모뎀은 이제 거의 쓸모가 없으며 많은 대역폭을 제공하지 않지만 다른 방법이 없는 드문 경우에 여전히 사용됩니다. 요즘 모뎀이라는 단어는 한 종류의 네트워크 신호를 다른 종류의 신호로 변환하는 거의 모든 장치를 가리키는 데 사용됩니다. 두 신호가 모두 디지털일지라도 말입니다.

    디지털-디지털 변환의 한 가지 예는 광 신호를 받아 이더넷 케이블을 통해 전기 펄스를 출력하는 일반 광섬유 모뎀입니다. DSL 모뎀은 전화선과 동일한 구리선을 사용하지만 음성 통화와는 다른 주파수 대역을 사용하므로 인터넷에 연결하면서 동시에 전화를 걸 수 있습니다. 셀룰러 모뎀은 전파를 통해 셀룰러 전화 타워에 연결됩니다. 위성 모뎀은 궤도에 정보를 전송하는 등의 작업을 수행합니다..

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

    라우터는 네트워크의 중심에 있습니다

    라우터는 홈 네트워크의 핵심이며 다양한 필수 작업을 수행합니다.

    • 기기 간, 이더넷과 LAN 간, 내부 네트워크와 외부 네트워크 간 네트워크 트래픽 라우팅
    • DNS(도메인 이름 서비스) 서버 감지 및 라우팅
    • 내부적으로는 CPU, RAM, OS를 갖춘 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 작업의 핵심 목록입니다. 다양한 유형의 네트워크(광섬유 WAN, 이더넷, Wi-Fi 등) 간 라우팅이 라우터를 라우터로 만드는 요소이며 네트워크 스위치 및 허브 와는 다릅니다.

      라우터는 내부 네트워크 기기에 IP 주소를 할당하여 충돌이 없는지 확인합니다. 인터넷의 서버는 라우터 자체와 라우터의 '공용' IP 주소만 볼 수 있으므로 어떤 기기가 NAT(네트워크 주소 테이블)라고 하는 테이블을 통해 인터넷에서 어떤 기기를 요청하는지 추적합니다.

      일부 고급형 라우터는 맞춤 애플리케이션을 실행하여 네트워크 저장소나 스트리밍 서버 역할을 할 수 있습니다. 라우터에 이 기능이 제공되지 않더라도 맞춤 타사 펌웨어를 설치하여 해당 기능을 추가할 수 있는 옵션이 있을 수 있습니다.

      로컬 서버

      서버는 콘텐츠나 네트워크 기반 애플리케이션과 같은 서비스를 제공하는 네트워크상의 장치입니다. 웹사이트를 방문하거나 인터넷에서 파일을 다운로드하면 해당 콘텐츠는 전 세계 어딘가에 있는 서버 컴퓨터에서 호스팅됩니다. Google Docs와 같은 클라우드 앱을 사용하면 해당 소프트웨어와 데이터가 서버에 저장됩니다.

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

      Wi-Fi 프린터 이 있다면 이 서버도 인쇄 요청을 처리하는 인쇄 서버입니다. 많은 사람들이 NAS(네트워크 연결 스토리지 장치) 또는 미디어 서버(예: Plex)를 네트워크에서 실행하고 있습니다. 서버라고 생각하지 않는 것들도 자격이 있습니다. 귀하의 IP 카메라는 서버이기도 합니다. 동영상 스트리밍 서버입니다!

      네트워크 주변기기

      기존에는 스캐너나 프린터 같은 주변 장치가 특정 컴퓨터에 직접 연결되었습니다. 그러나 현대 가정에서는 이러한 유형의 장치에 액세스해야 하는 다양한 컴퓨터를 보유하는 것이 훨씬 더 일반적입니다. 인쇄해야 할 때마다 모든 사람이 동일한 컴퓨터를 사용하는 대신 로컬 네트워크에서 프린터를 공유할 수 있습니다.

      컴퓨터 운영체제의 인쇄 공유 기능을 이용하면 컴퓨터에 연결된 일반 프린터를 공유 프린터로 사용할 수 있습니다. 하지만 요즘에는 Wi-Fi나 이더넷이 탑재된 프린터, 스캐너, 복합기(MFD)를 구입하여 네트워크에서 독립형 공유 리소스로 활용하는 것이 쉽습니다.

      가정의 네트워크 클라이언트

      홈 네트워크의 로컬 서버 외에 다른 장치는 일반적으로 클라이언트라고 알려져 있으며 원격 및 로컬 서버에서 정보를 가져옵니다. 로컬 네트워크 클라이언트의 예는 다음과 같습니다:

      • 컴퓨터, 콘솔, 모바일 기기.
      • 스마트 냉장고, 로봇 청소기 등 사물인터넷(IoT) 기기
      • 서버 기기에서 데이터를 수신하는 모든 기기는 클라이언트이지만 동시에 두 기기 모두일 수 있습니다.

        컴퓨터, 콘솔 및 모바일 장치

        유선 및 무선 연결

        지난 몇 년 동안 네트워크에 대한 몇 가지 연결 표준이 있었지만 오늘날 거의 모든 홈 네트워크에는 이더넷과 Wi-Fi라는 두 가지 연결 유형만 있습니다.

        혼선을 피하지 마세요: 이더넷

        이더넷은 홈 네트워크 내에서 TCP/IP 데이터를 전달하는 유선 연결 표준입니다. 커넥터(RJ45)는 크기가 큰 전화선 연결(RJ11)과 약간 유사하며 사용 중인 이더넷 네트워크 케이블의 범주에 따라 달라지는 여러 개의 구리선을 가지고 있습니다.

        이더넷 케이블은 다양한 최대 속도를 제공하는 다양한 카테고리로 분류됩니다. 예를 들어 카테고리 6 네트워크 케이블의 정격은 10Gbps이고 카테고리 5e 케이블의 정격은 기가비트 속도입니다. LAN 포트의 정격 속도에 케이블 유형을 맞추는 것이 중요합니다. 1Gbps 케이블을 100Mbps 포트에 연결하면 문제가 없지만, 반대의 경우 케이블이 처리할 수 있는 최대 속도로 제한됩니다!.

        올바른 이더넷 케이블, 어댑터 및 라우터를 선택했다면 이더넷 연결을 설치하는 번거로움만 괜찮다면 고속, 짧은 대기 시간, 매우 안정적인 네트워크 속도를 누릴 수 있습니다. 당신 집.

        전선? 우리가 가는 곳에는 전선이 필요하지 않습니다: Wi-Fi

        순수한 네트워크 성능에 있어서 이더넷은 의심할 여지 없이 최고의 표준이지만 그다지 편리하지는 않습니다. 모바일 장치의 경우 전혀 실용적이지 않습니다! 이것이 바로 우리가 네트워크 기능이 필요할 때마다 벽에 구멍을 뚫거나 플러그를 꽂지 않고도 무선 장치를 네트워크에 연결할 수 있는 Wi-Fi(Wireless Fidelity)를 제공하는 이유입니다.

        Wi-Fi는 전파를 사용하여 디지털 정보 펄스를 전송합니다. Wi-Fi에는 2.4Ghz와 5Ghz의 두 가지 주파수 대역이 사용됩니다. 낮은 주파수 대역은 고속으로 데이터를 보낼 수 없지만 범위가 넓고 벽을 관통하는 힘이 있습니다. 고주파수 5Ghz Wi-Fi는 초고속이지만 벽처럼 물체에 의해 차단됨 쉽습니다.

        대부분의 최신 Wi-Fi 라우터는 '듀얼 밴드'입니다. 즉, 두 주파수 대역 모두에서 연결을 제공한다는 의미입니다. Wi-Fi는 세대별로 구분됩니다. 과거에는 해당 세대에 해당 세대의 Wi-Fi 통신 표준 이름을 반영하여 이름을 붙였습니다. 예를 들어 802.11g, 802.11n 및 802.11ac입니다. 이러한 이름은 좀 더 사용자 친화적으로 만들기 위해 간단한 숫자로 변경되었습니다. 따라서 이제 802.11ac는 단순히 Wi-Fi 6이고 최신 802.11ax는 Wi-Fi 6 입니다.

        오래된 Wi-Fi 기기는 최신 라우터에 연결되지 않을 수 있습니다. 특히 기기가 2.4Ghz Wi-Fi만 지원하고 문제의 라우터가 5Ghz만 제공하는 경우에는 더욱 그렇습니다.

        네트워크 범위 확장

        홈 네트워크에 연결하기 위한 방법으로 현재와 미래의 장치가 너무 많기 때문에 네트워크가 집 구석구석까지 확장되어 있는지 확인하고 싶을 것입니다. 무선 신호를 차단할 수 있는 모든 장치나 집 전체에 이더넷을 설치하는 데 드는 비용과 노력을 고려하면 말처럼 쉽지 않습니다.

        좋은 소식은 집에서 연결할 수 없는 공간이 없도록 네트워크 공간을 늘리는 데 도움이 되는 제품이 시중에 많이 나와 있다는 것입니다..

        Wi-Fi 중계기 및 확장기

        Wi-Fi 중계기는 Wi-Fi 신호가 끊어지기 전에 기존 Wi-Fi 네트워크 가장자리에 설치되는 기기입니다. 핵심 Wi-Fi 네트워크를 오가는 패킷을 수신한 다음 이를 반복합니다. 이는 느린 솔루션이지만 네트워크를 수정하지 않고도 Wi-Fi를 특정 지점으로 확장할 수 있는 간단한 방법입니다.

        PowerLine 확장기

        이 시스템은 집에 있는 기존 전기 배선을 통해 네트워크 신호를 보냅니다. 라우터 근처나 네트워크를 확장하려는 방에 PowerLine 어댑터를 연결하기만 하면 됩니다.

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

        하나의 큰 네트워크로 연결된 가족

        홈 네트워크의 기술은 엄청나게 복잡할 수 있지만 이 기술은 시간이 지나면서 더욱 스마트해지고 사용하기가 훨씬 쉬워졌습니다. 홈 네트워킹의 미래가 어떻게 될지는 아무도 모릅니다. 하지만 로컬 네트워크와 광역 네트워크 사이의 경계를 모호하게 만드는 밀리미터파 5G 셀룰러 네트워크와 같은 기술의 발전으로 인해 매우 다르게 보일 수 있습니다.

        .

        관련 게시물:


        29.05.2022