현대의 다양한 네트워크 장비를 접하다 보면 용어들이 상당히 헷갈리기 마련입니다. '라우터'라는 단어는 거의 모든 사람이 들어보았지만, 실제로 무엇을 의미하는지 정확히 아는 사람은 많지 않습니다. 그리고 여러분이 사용하는 라우터는 단순히 라우터 역할만 하는 것일까요? 아니면 스위치, 액세스 포인트, 게이트웨이 기능까지 겸하고 있을 수도 있을까요?
과거에는 위의 각 용어가 하나의 기능만을 수행하는 단일 장비를 가리키는 경우가 대부분이었습니다. 하지만 요즘은 상황이 다릅니다. 인터넷 서비스 제공업체(ISP)에서 제공하는 '모뎀'은 사실 모뎀, 라우터, 스위치, 액세스 포인트가 모두 통합된 올인원 장비인 경우가 많습니다. 다만 뒤에서 설명하겠지만, 일부 ISP가 권하는 방식이라 해서 반드시 올인원 장비가 최선인 것은 아닙니다.
이 글에서는 너무 기술적인 내용에 깊이 빠지지 않으면서도 각 용어의 핵심 개념을 쉽게 설명해 드리겠습니다. 먼저 같은 범주에 속하는 스위치와 허브의 차이를 살펴보고, 다음으로 라우터가 스위치나 허브와 어떻게 다른지 알아본 뒤, 마지막으로 모뎀과 액세스 포인트, 게이트웨이 같은 네트워킹 용어까지 정리해 보겠습니다.
스위치 vs 허브
허브는 요즘에는 절대 구매할 필요가 없는 구식 장비입니다. 겉모습은 스위치와 매우 비슷하지만, 내부 작동 방식은 완전히 다릅니다. 이더넷 케이블로 장비를 허브에 연결하면, 특정 장비가 허브로 보낸 신호가 연결된 모든 포트에 그대로 반복 전송됩니다.
허브는 OSI 7계층 모델에서 1계층(물리 계층) 장비로 분류되는 반면, 스위치는 2계층(데이터 링크 계층) 장비로 분류됩니다. 바로 이 지점에서 두 장비의 차이가 발생합니다. OSI 모델의 데이터 링크 계층은 MAC 주소를 다루며, 스위치는 포트로 들어온 프레임을 처리할 때 MAC 주소를 확인합니다.
프레임(frame)은 모든 네트워킹 장비에서 데이터를 운반하는 데 사용되는 데이터 단위입니다. 세부적인 기술 내용까지 알 필요는 없지만, 프레임 안에는 출발지 및 목적지 MAC 주소와 출발지 및 목적지 IP 주소가 포함되어 있다는 것만 기억하면 됩니다. 그중 출발지/목적지 IP 주소가 담긴 부분을 패킷(packet)이라고 부릅니다.
스위치는 한 포트로 수신한 프레임을 다른 모든 포트에 무조건 전달하는 대신, MAC 주소 테이블을 만들어 해당 목적지 MAC 주소를 가진 포트로만 프레임을 전달합니다. 덕분에 두 장비 간에 직접 통신이 이루어지므로, 모든 장비로 데이터가 흩어지는 방식에 비해 네트워크 트래픽이 크게 줄어듭니다.
반면 허브에 연결되는 장비가 많아질수록 네트워크에서 충돌(collision)이 더 자주 발생합니다. 충돌이란 두 대의 컴퓨터나 장비가 동시에 데이터를 전송하면서 신호가 목적지에 도달하기 전에 물리적으로 부딪히는 현상을 말합니다. 허브는 각 포트로 들어온 모든 트래픽을 다른 모든 포트로 반복 전송하기 때문에 이런 충돌이 매우 자주 일어납니다.
스위치에서는 통신하는 두 장비만 데이터를 주고받기 때문에 충돌이 전혀 발생하지 않으며, 대역폭도 다른 포트와 공유되지 않습니다.
이러한 이유로 허브는 반이중(half-duplex) 장비인 반면, 스위치는 전이중(full-duplex) 장비입니다. 허브에 장비가 많을수록 공유해야 하는 대역폭이 늘어나 네트워크가 느려지지만, 스위치는 대역폭을 공유할 필요가 없어 모든 포트가 최대 속도로 작동합니다.
라우터 vs 모뎀
라우터는 OSI 모델의 3계층(네트워크 계층)에서 작동하며, 이 계층은 IP 주소를 다룹니다. MAC 주소가 직접 연결된 장비 간에 프레임을 전달하는 데 사용된다면, IP 주소는 인터넷 전반에 걸쳐 패킷을 라우팅하는 데 사용됩니다.
라우터는 여러 네트워크를 연결하고 그 사이에서 트래픽을 전달하는 장비입니다. 가정에서는 일반적으로 내부 로컬 네트워크와 ISP 네트워크를 연결하는 역할을 합니다. 연결 방식은 여러 가지가 있습니다. 라우터의 한쪽 끝은 모뎀(ISP 쪽)에, 다른 쪽 끝은 스위치(로컬 네트워크 쪽)에 연결할 수 있습니다. 모뎀과 라우터가 합쳐진 콤보 장비를 사용한다면, 한쪽은 ISP에 연결되고 다른 쪽은 유선 이더넷이라면 스위치에, 장비가 Wi-Fi를 지원한다면 무선으로 연결됩니다.
위 사진은 일반적인 라우터 단독 장비입니다(엄밀히 말하면 무선 라우터입니다). 인터넷 포트는 모뎀에 연결되고, 나머지 포트들은 스위치 포트입니다. 라우터에는 사실상 거의 항상 스위치가 내장되어 있습니다. 모뎀은 전화선(DSL), 케이블 또는 광섬유(ONT)를 통해 ISP에 연결됩니다.
위 사진은 일반적인 케이블 모뎀입니다. ISP에서 들어오는 케이블 연결을 위한 동축 포트 하나와, 라우터의 인터넷 포트에 꽂을 수 있는 이더넷 포트 하나만 있습니다. 가능하다면 모뎀과 라우터를 두 개의 별도 장비로 사용하는 것이 항상 가장 좋습니다.
무선 라우터는 유선 인터넷 연결을 무선 장비들과도 공유할 수 있게 해주는 장비입니다. 요즘 출시되는 대부분의 라우터는 무선 라우터이면서 여러 개의 유선 포트도 함께 제공합니다.
무선 라우터 vs 무선 액세스 포인트
이제 무선 라우터와 무선 액세스 포인트의 차이를 살펴보겠습니다. 무선 액세스 포인트는 무선 장비가 기존 유선 네트워크에 접속할 수 있도록 두 네트워크 간의 트래픽을 연결(브리징)해 주는 장비입니다. 이 두 용어가 헷갈리는 이유는 무선 라우터가 본질적으로 라우터와 무선 액세스 포인트가 결합된 형태이기 때문입니다.
하지만 무선 액세스 포인트는 무선 라우터가 될 수 없습니다. 독립형 무선 액세스 포인트는 라우터로 이더넷 케이블이 연결되어 유선 신호를 무선 신호로 변환하는 역할만 합니다. 일반적인 라우터처럼 로컬 네트워크에서 다른 네트워크나 인터넷으로 패킷을 라우팅하지는 않습니다.
무선 액세스 포인트는 주로 기업이나 대형 공공장소에서 수많은 무선 단말을 하나의 네트워크로 연결해야 할 때 사용됩니다. 또한 무선 라우터에는 대체로 방화벽이 내장되어 있지만, 무선 액세스 포인트에는 방화벽이 없다는 점도 차이입니다.
기타 네트워킹 용어: 기본 게이트웨이
네트워킹에서 자주 듣게 되는 또 다른 용어가 바로 '기본 게이트웨이(Default Gateway)'입니다. 그렇다면 기본 게이트웨이란 무엇일까요? 쉽게 말해 로컬 네트워크를 외부 세계와 연결해 주는 장비를 의미하며, 일반적으로 로컬 네트워크의 마지막 라우터가 이 역할을 합니다.
가정용 네트워크에서는 무선 라우터가 대부분 기본 게이트웨이가 됩니다. 네트워크 외부의 장비와 통신할 때마다 모뎀에 연결되어 있는 장비가 바로 라우터이기 때문입니다. 다만 참고할 점은, 같은 로컬 네트워크 내의 장비들끼리 통신할 때는 기본 게이트웨이가 필요하지 않다는 것입니다. 기본 게이트웨이는 인터넷처럼 원격 네트워크와 통신할 때만 사용됩니다.
이 글이 라우터, 스위치, 허브, 모뎀, 액세스 포인트, 게이트웨이 등 네트워킹 용어에 얽힌 궁금증을 푸는 데 도움이 되었기를 바랍니다. 간략한 개요이지만, 이 정도면 다른 사람에게도 충분히 설명할 수 있을 것입니다.