랜카드가 소속된 계층

예술하는 개발자님 추가적으로 질문을 남길려고 하는데요. 큰 질문이 아니라서 댓글로 남깁니다.

현재 라우터에 대해서 강의를 들으면서 알게 된게 MAC 주소라는 게 컴퓨터 랜카드에만 있는 줄 알았는데 그게 아니라 기기 장치마다 있는 건가요?

MAC 주소 설명하실 때
'컴퓨터가 제조될 때 새겨지는 전 세계에서 유일한 번호로서, 장치의 실제 주소를 식별하기 때문에' 라고 하셔서 스위치나 라우터에는 MAC 주소가 없는 걸로 이해했습니다.

1. First Question: 더미 허브

질문 :

지난 번에 한 허브 질문에 이어서 강의를 보면 더미 허브는 MAC 주소 테이블이란 게 없어서 포트에 연결된 모든 컴퓨터에 데이터를 송신한다고 하여 '더미 허브'라고 하셨는데, '더미'가 쓸모 없는, 가짜 이런 의미인 걸로 알고 있습니다. 각 컴퓨터에서 사용하지 않는 쓸모 없는 데이터를 보내는 의미라고 이해하면 될까요?

또한, 더미 허브는 네트워크의 전체 대역폭을 연결된 컴퓨터끼리 분할해서 사용하는 방식이라고 하셨는데 그 이유는 2계층처럼 헤더가 없어서 모든 컴퓨터에게 보내지기 때문인가요?

답변 :

우선 저도 해당 부분이 궁금하여 서치해보았는데요, '더미 허브'는 우선 공식적인 이름이 아님을 알아둘 필요가 있을 것 같습니다. 실제로 더미 허브가 공식적으로 불리는 이름은 '허브' 혹은 '리피터 허브'입니다.

'더미 허브'라는 표현은 실제로 네트워크 장비인 허브를 보편적으로 설명하는 데 사용되는 용어이며, '더미'라는 용어가 허브의 기능이 상대적으로 단순하다는 것을 강조하기 위해 사용되는 것이 아닐까요 ? : )

공식적으로 붙여진 이름이 아닌지라, 스위치에 비해 지능적으로 데이터를 전달해주는 기능이 없어 효율성이 떨어진다는 점에서 '더미'의 쓸모 없는, 의미 없는 의미를 부여한 것 같습니다.

다만, 외울 필요가 있다면 제하님께서 해석하시는 대로 외워도 괜찮지 않을까 싶습니다.

또한 [2계층처럼 헤더가 없어서 모든 컴퓨터에게 보내지기 때문인가요?]라고 질문을 주셨는데요,

1계층과 2계층에서 전달되는 데이터는 모두 헤더가 캡슐화된 채로 보내지기에 1계층과 2계층을 지나는 데이터들은 헤더가 있다고 보시면 됩니다. [계층에 헤더가 있다/없다]라는 표현은 사실상 비유적인 표현으로 보이고, 실제로는 데이터가 네트워크를 통해 전송될 때 각 계층에서 특정 정보를 추가하거나 제거하는 방식으로 동작합니다. (이는 '캡슐화와 역캡슐화'편에서 알 수 있습니다. ^^)

더미 허브가 네트워크의 전체 대역폭을 컴퓨터끼리 분할해서 데이터를 전송하는 이유는 더미 허브가 데이터를 특정 대상으로 전송하는 능력이 없기 때문입니다. 그래서 더미 허브는 '브로드캐스트'방식으로 데이터를 전송한다고 다른 말로 표현할 수 있습니다.

2. Second Question: 랜카드의 소속 계층

질문:

NIC(Network Interface Card)라고도 하는 랜카드가 1계층 물리 계층에 속한 걸로 알고 있는데, 랜카드에는 MAC 주소 정보가 기입되어 있습니다. 그러면 2계층에 속한 것인가요?

이에 대해 구글링을 해보니 랜카드 자체는 물리 계층에서 작동하고, 랜카드를 제어하는 소프트웨어인 드라이버를 사용하면 데이터 링크인 7계층에서 작동한다고 하는데 올바른 정보인가요??

답변 :

맞습니다. 랜카드는 OSI 모델의 물리 계층인 1계층에서 작동하고, 물리 계층으로부터 받은 디지털 데이터를 전기 신호로 변환하는 역할을 합니다. 동시에 랜카드는 랜카드 드라이버를 통해 2계층인 데이터 링크 계층에서도 동작하는데요, 이러한 이유로 랜카드가 시중의 서적에서 1계층 혹은 2계층에서 각기 다른 단원에서 언급되고는 합니다. MAC주소는 랜카드에 기입되어 있기 때문에 랜카드는 고유한 주소를 가질 수 있습니다.

또 한가지 첨언하자면 데이터 링크 계층은 2계층이고, 7계층은 응용 계층으로, 사용자와 가장 가까운 계층입니다. 반면 데이터 링크 계층은 2계층으로 상대적으로 사용자와 멀리 있는 계층입니다. 오타가 나신 걸까요 ? : )

아니면, 해당 정보를 보았던 문서에서는 응용 계층에서 실행되는 응용 프로그램이 운영체제의 네트워크 스택을 통해 랜카드 드라이버와 통신한다는 의미에서 기재한 것일 수도 있다는 생각이 듭니다.

즉 통신의 상호작용이

응용 프로그램 <-> 운영체제의 네트워크 스택 <-> 랜카드 드라이버라고 이해하시면 좋습니다.

그리고 이 랜카드를 통해 변환된 전기 신호를 '전송 매체(ex 케이블)'를 통해 허브와 같은 다른 기기로 전송할 수 있게 됩니다.

랜카드가 어느 특정 계층에 '속하였다'-라고 생각하시기 보다는 '이 계층들에서 동작할 수 있구나'-라고 생각하시면 인식의 전환에 도움이 될 것 같습니다. : )

3. Third Question: 랜카드의 추가적인 역할

질문:

그리고, 정보를 검색하다보니 이 랜카드가 데이터를 전기 신호로 바꾸는 역할도 한다는 내용이 있어서 여쭤봅니다. 전기 신호로 바꾸는 건 더미 허브의 역할이지 않나요?

답변 :

더미 허브는 물리 계층의 장치지만, 전달 받은 신호를 그대로 다른 포트로 전송하는 역할을 합니다. 즉, 허브는 데이터를 전기 신호로 바꾸는 역할을 하지 않습니다. 데이터를 전기 신호로 바꾸어주는 역할은 주로 랜카드와 같은 장치에서 수행한다고 보시면 됩니다.

제 강의를 다시 한 번 살펴보았는데 [물리 계층에서는 데이터를 전기 신호로 변환하는 동작도 한다]라고 말하고 있네요. 이 때문에 혼동이 오신게 아닐까 싶습니다. 더미 허브는 물리 계층에서 동작하는 하나의 네트워크 장치지만, 데이터를 전기 신호로 바꾸어주는 역할은 랜카드가 수행합니다.

더미 허브는 다른 네트워크 장치로부터 전달 받은 전기 신호를 감지하고, 그 전기 신호를 허브에 연결된 모든 '포트'로 전송하는 역할을 합니다. 그리고 해당 포트에 연결된 다른 네트워크 장치의 랜카드(NIC)는 전기 신호를 디지털 데이터로 다시 변환합니다.

허브를 통해 PC A와 B 사이를 지나는 전기 신호의 주기를 정리해보면 이렇게 정리해볼 수 있겠군요.

PC A의 랜카드 -> 전송 매체 -> 더미 허브의 포트 -> 더미 허브 - > 더미 허브의 포트 -> 전송 매체 -> PC B의 랜카드 (여기서 전기 신호는 디지털 데이터로 변환)

덧붙임:

강의를 구매해주시고, 적극적으로 공부해주시고, 좋은 칭찬들을 서문에 덧붙여주셔서

인프런 지식공유자로서 참 힘이 나고 감사한 마음이 듭니다.

개인 블로그에는 무료분으로 공개한 그림을 제외한

교안 유출만 조심해주시면 자유롭게 정리해주셔도 괜찮습니다 : )

한가지 부탁드리자면

출처: 네트워크, 그림으로 이해하자

https://www.inflearn.com/course/네트워크-그림-이해

정도만 포스팅 말머리에 붙여주시면 홍보와 유입에도 도움이 되지 않을까 싶어 살짝 부탁드리고 싶습니다. ^^

추가적으로 올려주신 질문을 다른 분들께도 공유하면 좋을 것 같다는 생각이 드는데요,

제 인스타그램이나 블로그에 차후에 해당 질문과 답변을 공유해도 되는지 여쭤보고 싶습니다.

다시 한 번, 제 강의를 수강해주시고 열심히 공부하심에 감사하다는 한마디를 드리고 마치겠습니다 : )