LAN
LAN
개요
LAN(Local Area Network, 지역 네트워크)은 제한된 물리적 공간 내에서 컴퓨터 및 기타 디지털 장치들이 상호 연결되어 데이터를 공유할 수 있도록 구성된 컴퓨터 네트워크입니다.적으로 사무실, 학교, 가정, 공공기관 등과 같은 소규모 지역에서 사용되며, 고속 데이터 전송과 낮은 지연 시간을 특징으로 합니다. LAN은 네트워크 기술의 기본 단위 중 하나로, 인터넷 연결을 포함한 다양한 정보 통신 서비스의 기반을 형성합니다.
LAN은 이더넷(Ethernet), 와이파이(Wi-Fi)와 같은 다양한 기술을 활용하여 구축되며, 라우터, 스위치, 허브 등의 네트워크 장비를 통해 장치 간 통신을 지원합니다. LAN의 범위는 일반적으로 수십 미터에서 수백 미터 정도로 제한되며, 외부 네트워크(예: 인터넷)와 연결될 때는 라우터를 통해 WAN(Wide Area Network)과 연동됩니다.
LAN의 구성 요소
1. 네트워크 장비
LAN을 구성하는 주요 하드웨어 장비는 다음과 같습니다.
-
스위치(Switch):
데이터 프레임을 목적지 MAC 주소에 따라 정확하게 전달하는 장비입니다. 허브와 달리 특정 포트로만 데이터를 전송하므로 보안성과 효율성이 높습니다. -
라우터(Router):
LAN과 외부 네트워크(예: 인터넷)를 연결하는 게이트웨이 역할을 합니다. IP 주소 기반으로 패킷을 전달하며, NAT(Network Address Translation), 방화벽 기능 등을 제공합니다. -
허브(Hub, 현재는 거의 사용되지 않음):
모든 데이터를 연결된 모든 장치에 방송하는 장비로, 네트워크 혼잡을 유발할 수 있어 현대 LAN에서는 스위치로 대체되었습니다. -
무선 액세스 포인트(Wireless Access Point, AP):
Wi-Fi를 통해 무선 장치들이 LAN에 접속할 수 있도록 해주는 장비입니다. 대부분의 라우터는 내장형 AP를 포함하고 있습니다.
2. 전송 매체
- 유선 매체:
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이더넷 케이블(UTP, STP):
가장 일반적으로 사용되는 8핀 RJ-45 커넥터를 가진 케이블로, Cat5e, Cat6, Cat6a 등 다양한 등급이 존재합니다.
예: Cat6 케이블은 최대 10Gbps의 전송 속도를 55미터까지 지원합니다. -
무선 매체:
- Wi-Fi(IEEE 802.11 표준):
무선 LAN(WLAN)을 구현하는 기술로, 2.4GHz 및 5GHz 주파수 대역을 사용합니다. 최신 표준인 Wi-Fi 6(802.11ax)는 고속, 고밀도 환경에서도 안정적인 연결을 제공합니다.
LAN의 주요 특징
| 특징 | 설명 |
|---|---|
| 범위 제한 | 일반적으로 건물 내 또는 캠퍌스 수준의 소규모 지역 |
| 고속 전송 | 최소 100Mbps에서 최대 10Gbps 이상의 속도 지원 |
| 낮은 지연(Latency) | 장치 간 물리적 거리가 짧아 지연이 매우 낮음 |
| 관리 용이성 | 중앙 집중형 관리가 가능하여 보안 및 설정 변경이 수월함 |
| 비용 효율성 | 비교적 저렴한 장비와 설치 비용 |
LAN의 유형
1. 유선 LAN (Wired LAN)
이더넷 기반의 유선 LAN은 안정성과 보안성이 뛰어나 기업 및 서버 환경에서 선호됩니다. 데이터 전송 속도가 일정하며, 전자기 간섭 외에는 외부 영향을 거의 받지 않습니다.
2. 무선 LAN (Wireless LAN, WLAN)
Wi-Fi 기술을 기반으로 하며, 모바일 기기와의 호환성이 뛰어납니다. 설치가 간편하지만, 전파 간섭, 보안 취약성, 속도 변동 등의 문제가 있을 수 있습니다.
3. 혼합형 LAN
대부분의 현대 LAN은 유선과 무선을 함께 사용하는 하이브리드 LAN 구조를 채택합니다. 예를 들어, 데스크톱 PC는 유선으로, 스마트폰과 노트북은 무선으로 연결하는 방식입니다.
LAN의 프로토콜과 기술 표준
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이더넷(IEEE 802.3):
유선 LAN의 핵심 프로토콜로, 데이터 링크 계층에서 작동하며 CSMA/CD 방식을 사용합니다. (현대 스위치 기반 네트워크에서는 충돌 감지 불필요) -
Wi-Fi(IEEE 802.11 a/b/g/n/ac/ax):
무선 LAN을 위한 국제 표준으로, Wi-Fi 6(802.11ax)는 OFDMA, MU-MIMO 기술을 통해 다수의 장치 동시 접속을 효율적으로 처리합니다. -
TCP/IP:
LAN 내 통신에 필수적인 프로토콜 스택으로, IP 주소 기반의 장치 식별과 데이터 전송을 담당합니다. -
DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol):
LAN 내 장치에 자동으로 IP 주소를 할당하는 프로토콜입니다. -
ARP(Address Resolution Protocol):
IP 주소를 물리적 MAC 주소로 변환하는 데 사용됩니다.
LAN의 보안
LAN은 외부에 노출되지 않더라도 내부 보안 위협에 취약할 수 있습니다. 주요 보안 조치로는 다음과 같은 것이 있습니다:
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VLAN(Virtual LAN):
물리적 네트워크 내에서 논리적으로 구분된 서브넷을 생성하여 트래픽 격리. -
MAC 주소 필터링:
등록된 장치만 네트워크에 접속 가능하도록 제한. -
WPA3 암호화:
무선 LAN에서 데이터를 암호화하여 도청 방지.
참고 자료 및 관련 문서
- IEEE 802.3 이더넷 표준
- Wi-Fi Alliance 공식 사이트
- TCP/IP 프로토콜 개요 - RFC 791
- 관련 문서: WAN, WLAN, VLAN, 네트워크 토폴로지, 라우팅
LAN은 현대 정보 통신 인프라의 핵심 요소로, 개인 사용자부터 대규모 기업에 이르기까지 다양한 환경에서 필수적으로 활용되고 있습니다. 기술 발전에 따라 더 빠르고 안정적인 LAN 환경이 지속적으로 발전하고 있으며, 5G와 IoT의 확산으로 그 중요성은 더욱 커지고 있습니다.
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