NAS를 도입할지말지 고민이라면 일단 읽어보세요 – (8) 홈 네트워크 구성 초간략

네트워크 구성은 사실 이런 인프라 구성의 가장 기초가 됩니다. 그래서 이게 뭔가 삐끗하면 원하는대로 동작하지 않거나, 잘못된 채로 어떤 문제가 발생할지 모르는 채 사용해야 합니다.

그래서 그런가 이 내용에 대해서 초보자들이 가장 어려워하면서도, 또 엉망으로 만들어졌지만 어찌사용하고 있는 경우, 혹은 사용하는 ISP(인터넷 서비스 공급자)의 서비스 기사님이 오셔서 ‘일단 대충 목표한 장비들이 인터넷이 되게, TV가 나오게’ 의 수준으로 만들어 두고 가시는 경우도 있습니다. 이런 환경에서 NAS 를 도입해서 선만 꼽았다면 내부망에서 접속이 안되거나 속도가 느리거나, 혹은 정상으로 되기는 하는데 외부에서 접속이 안되거나 할 수 있습니다.

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주의사항

각 건물, 각 호 마다 네트워크 구성은 최근에서야 어느정도 통일된 규격과 통일된 방법으로 구성되어 있는 경우가 많지만, 그럼에도 불구하고 구성이 잘못되었거나, 특이한 방법으로 연결된 경우가 많습니다.

그래서 사실 이 부분은 본인이 네트워크 구성에 대해 어느정도 지식이 있지 않은 이상은 단순히 인터넷에 떠도는 글, 가이드 동영상들 따라해봤자 장애가 발생하거나 잘못된 구성이 되기도 합니다. 그래서, 인터넷 가입 시, 혹은 서비스를 요청하여 ‘내가 이걸 하고 싶은데 해주셨으면 한다’ 라는걸 어필하고 그에 맞춰 기사님의 도움을 받는것이 가장 현명합니다.

그래서 이 글에서는 다른던 다 치우고 가정에서, 혹은 홈 인터넷 상품을 사용하는 소규모 사업장등에서 NAS를 구축하는데 아주 기초적인 개념과 대체로 사용중인 인터넷 구성에서 적합한 구성을 설명하는 선에서 정리합니다. 내가 잘은 모르지만 해보고 싶다 하시는 분들에게 도움이 되도록 하되, 어차피 좀 복잡한 구성이 된다면 가정의 환경은 아닐 가능성이 높습니다.

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인터넷이 우리집에 들어오는 대표적인 방식

인터넷 서비스 공급자(ISP)인 KT, SKB, U+와 같은 사업자에서 인터넷을 받을때에는 ISP에서 우리집으로 인터넷 라인 1개가 제공됩니다.

• 이 인터넷 라인은 과거에는 PSTN(전화망)을 통해 ADSL, VDSL등의 방식으로 제공되기도 했고, 그보다 더 오래전에는 실제 전화망에 직접 연결하여 데이터를 주고받는 전화 모뎀을 사용하기도 하였습니다.

• 최근에는 별도의 광선이 건물로 인입되거나 벽 혹은 창문틀을 뚫고 들어오게 됩니다.

• 빌라나 구축 아파트의 경우 건물 내부에 외부에서 들어온 통신선이 합쳐지는 공간이 있고 이를 통해 각 호에 전화선망과 같이 들어오게 됩니다. 전화선망이 LAN과 같은 UTP선으로 구성되어 있어, 전화선망에 남은 UTP 페어(일반적인 집전화는 1페어로 구성, UTP는 총 4페어로 구성됨)를 활용해 인터넷 라인을 제공합니다. 보통 거실과 같은 전화선이 가장 처음 들어오는 아웃랫 내부에서 이 UTP를 전화라인과 데이터라인을 분리한 다음, 전화라인은 아웃랫과 나머지 다른 방의 아울랫과 이어진 전화라인으로 브릿지 시켜서 전화라인을 유지하고, 데이터라인은 분리한 상태에서 이를 다시 UTP 선으로 이어 전화선을 꼽는 아웃랫의 옆쪽이나 아래쪽으로 별도의 선이 나오도록 합니다.

• 2000년에 들어 정보통신등급을 받은 아파트와 같은 건물의 경우, 각 호마다 통신단자함이 마련되어 있고, 여기를 통해 각 방별로 UTP 선이 연결되도록 구성된 110블럭이라는게 존재합니다. 개념상으로는 빌라나 구축 아파트의 경우와 같지만, 우선 네트워크선이 이 통신단자함으로 먼저 들어온 다음 브릿지 되어 원하는 방에 연결되는 구조입니다.

• 정보통신등급중 일정이상 받은 아파트와 같은 건물의 경우, 통신단자함에 이런 물리적으로 브릿지만 시켜주는 110블럭이 아니라 멀티플랙서 장비와 각종 장비(케이블TV 신호제공용 광방송장비- 광수신기, 동축케이블 스플리터등등)이 들어가 있습니다. 멀티플랙서 장비는 110블럭을 가진 통신단자함보다 훨씬 고도화된 장비라고 보면 되는데, 110블럭은 UTP선을 잘라 분리시켜 직접 블럭 단자에 접속시키는 형태라면, 여기서부터는 고상하게 우리가 아는 LAN 케이블과 네트워크 장비처럼 RJ45단자로 연결된 UTP선을 장비에 직접 꽃도록 되어 있습니다. 이 멀티플랙서 장비는 전화라인과 데이터라인이 나눠져 있는데 전화 라인은 내부적으로 브릿지되어 연결된 형태이고, 데이터 라인은 우리가 흔히 아는 스위칭 허브와 동일하게 동작합니다. 단, 유비쿼터스, IOT 등의 기능이 있는 통합 제어판이나 제어기를 사용할 경우에는 제어판과 이 장비간의 통신이 되어 동작하기도 하는 등, 단순한 스위칭 허브라고 보기는 어렵습니다…만 네트워크 입장에서는 그냥 스위치 허브라고 봐도 됩니다.
  • 건물 내부 혹은 지하실에 네트워크 장비가 있다면 여기서 먼저 인터넷이 들어와 각 호에 UTP 라인으로 제공되며, 여기에 있는 멀티플랙서 장비를 통해 각 방 별로 네트워크를 제공해줍니다.
  • 또는 이 통신단자함에 FTTH 광선이 바로 제공되기도 합니다. 이 경우라면 통신 단자함 안에서 FTTH 모뎀을 통해 UTP로 인터넷 신호가 제공되며, 보통은 인터넷을 원하는 방의 UTP 케이블을 바로 모뎀에 연결하도록 구성하거나 모뎀에서 멀티플랙서 장비에 연결해 각 방에 인터넷이 제공되도록 구성하기도 합니다. 보통은 전자의 방식으로만 구성하는 경우가 대부분입니다.

• 저처럼 지역 케이블 인터넷등 HFC망을 사용하는 경우도 있는데, 이 경우 보통은 외부 전봇대나 건물 내부의 특정 장비를 통해 케이블 TV 망에 합혀져서 각 호에 인입된 다음, 케이블 인터넷 모뎀을 통해 TV신호랑 분리된 데이터 신호로 인터넷을 제공받기도 합니다. 위와 같이 멀티플랙서 및 광방송수신장치등이 있는 경우에서는 광방송수신장치 스팩에 따라 케이블 인터넷 제공이 불가능할 수 있고, 설치가 가능하다 치더라도 이 통신단자함 안에 모뎀이 설치되지는 않습니다.(발열등의 문제)

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인터넷이 우리집에 들어올때의 장비 – 모뎀

인터넷 신호는 ISP에서 UTP로 우리집까지 직접 쏴주는 게 아닙니다. 신호 손실과 UTP 선 내구성, 보안성의 문제로 외부 통신에는 사용하지 않기 때문에 신호를 다른 방식으로 변환하고, 신호세기를 쎄게 제공하거나 변조하여 손실되지 않도록 한 다음, 각 가정 및 건물에서 특정 장비 – 모뎀을 사용해 이를 복호화, 가입자 인증을 받고 신호를 정상적인 인터넷 신호로 변환시켜, 그제서야 UTP 케이블로 제공받게 됩니다. 마찬가지로 위 인터넷을 공급받는 설명상 순서대로 어디서 모뎀을 사용하는지 설명을 하자면

• PSTN망에 직접 붙는 과거 전화모뎀, 혹은 이 망을 활용하여 전화 신호랑 별계로 주고받을 수 있게 구성한 ADSL, VDSL등의 장비는 이 전화망 선을 모뎀으로 연결하여, 우리가 인터넷을 사용할 수 있습니다
• 단독주택의 경우 직접 들어오는 FTTH 망도 마찬가지로 전용 모뎀에 연결되고, 여기서 연결된 UTP 선을 통해 인터넷을 사용할 수 있습니다.

• 구축 아파트 혹은 빌라등에서 구성된 UTP 선은 우선은 해당 선 자체는 인터넷이 바로 다이랙트로 제공됩니다. 모뎀이라고 하는 장비는 건물 내부 혹은 지하실이나 일부긴 하지만 건물 외부의 통신함등에 있고 이미 여기서 우리가 사용하는 인터넷 신호로 변환되어 제공은 됩니다. 단 보통 이 경우 선로상 제약으로 인해 UTP 4페어를 모두 사용하지 못해 UTP 선 내 2페어를 사용해 제공되며, 이 규격 자체는 100Mbps 링크만 제공됩니다. 가입 상품이 100Mbps까지만 제공되는 경우 바로 인터넷을 사용하도록 구성되지만 특정 기술을 활용하여 반기가라고 부르는 500Mbps 네트워크를 받기 위해서는 통신사 제공 스위칭 허브나 장비를 사용해야 할 수 있습니다. 즉 본인 집에 들어오는 UTP선을 다이랙트로 연결하거나 일반적인 공유기로 연결시 100Mbps 링크로 연결되는데, 통신사에서 제공해주는 특정 장비를 연결하면 100Mbps 보다 더 높은 속도로 인터넷이 사용 가능하다면, 그 장비는 모뎀이 아니라 2페어 500Mbps 연결을 가능하게 해주는 스위칭허브 라고 보시면 됩니다. 굳이 넓은 개념상으로 보자면 이 장치도 인터넷을 제공해주는 모뎀으로도 볼 수는 있지만 인터넷을 제공받을때에 꼭 필요한 장비는 아닙니다. 또는, 일단 FTTH 선 등으로 가정에 모뎀이 제공되고, UTP 선이 나오는건 그 모뎀이 위치한 곳과 인터넷을 사용할 방 간에 연결을 위해 인터넷 서비스 기사님이 건물 내 통신 매립 배관으로 선을 밀어넣어논 것 일 수 도 있습니다. 즉, FTTH등의 다른 모뎀이 있고 다른 방에 인터넷 사용 가능한 선이 빠져나오는 식이라면 후자, 그게 아니라 벽에서 나온 UTP 선이 모뎀 비스므리한 장비를 통과해서 IPTV나 PC등에 연결된다면 그건 전자의 방식이라 보시면 됩니다.

• 110블럭을 사용하는 일부 건물의 각 호도 사실 위 경우와 거히 동일합니다. 별도 광선이나 창틀등을 뚫고 들어온 선이 모뎀에 연결되고 이게 벽 아울랫이나 아울랫 옆에 빠져나온 선과 연결되는 구조라면 위 케이스의 후자, 그게 아니라면 전자라고 보시면 됩니다.
• 통신단자함에 110블럭이 아니라 멀티플랙서 장비가 있는 구조일 경우 대체로 두가지 케이스입니다. 건물 지하실등에 모뎀이 있고, UTP선으로 올라와 멀티플랙스 장비에 연결된 경우, 그리고 멀티플랙스 장비 뒷편이나 해당 장비쪽에서 광선이 있고, 이 광선이 통신단자함 내부에 있는 모뎀을 통과한 뒤 다시 멀티플랙스 장비 혹은 인터넷을 받을 방에 연결된 경우가 있습니다. 이 부분은 앞에서 먼저 설명을 했으니 생략합니다.

• HFC망을 사용하는 경우라면 보통은 동축케이블을 꼽는 곳을 통해 모뎀에 연결되고, 모뎀에서 LAN포트가 제공되는데 이걸로 인터넷을 제공받을 수 있습니다.

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인터넷이 우리집에 들어와서 내부망을 구성하는 장비 – 홈 라우터, 공유기

즉 모뎀이 있건 없건, 인터넷이 제공되는 가장 원천의 선은 어찌됬든 ISP서 제공되는 한 가닥의 선입니다. 이 선은 우리가 인터넷을 가입한 곳에서 인터넷을 사용하라고 제공되는 선이고, 일반적으로는 여기에 인터넷을 사용할 장비를 바로 물려서 사용하는것이 원칙입니다. 하지만 2000년대 초반도 아니고 집에서 인터넷을 사용하는 장비가 하나밖에 없는 집은 사실상 없기 때문에 이를 나눠줄 네트워크 장비가 필요합니다.

IP통신은 단순히 선을 브릿지 시켜서 연결해서 동작하지 않기 때문에, 이를 기기 단위로 나눠주고 신호 흐름을 제어해주는 장비가 필요합니다. 보통은 이를 네트워크 허브라고 부르는데, 이 장비는 같은 네트워크 레벨 내에서 하위단에 연결된 인터넷을 사용할 장비를 연결하게 됩니다. 즉, 모뎀 바로 하위에 이 네트워크 허브를 설치하게 되면 이 허브 하위의 모든 장비들은 ISP가 제공해주는 인터넷에 직접적으로 연결하게 됩니다. 문제는 ISP 입장에서 이렇게 연결된 장비들에게 모두 인터넷을 제공해주는건 부담도 크고, 애초에 보통 가정용 인터넷을 계약할때 하나의 인터넷 장비만 사용할 수 있다고 가 바보가 아니기 때문에 각 가정에는 인터넷을 사용할 수 있는 장비를 반드시 하나만 허용해주고, 이를 초과하면 차단하는식으로 관리하기 때문에 단순히 네트워크 허브만 놓아줘서는 하위에 연결된 여러 장비들은 인터넷을 사용할 수 없습니다. 다시말하면 인터넷 모뎀 바로 하위에 이 허브를 사용하고, 그 하위단에 PC나 게임기등이 연결될 경우, 그리고 내가 ISP랑 계약하여 여러 인터넷 장비를 사용할 수 있게 할 경우 (공인 IP를 두개 이상 할당받도록 계약했다던지등) 에는 사용이 가능하지만 일반적으로는 사용할 수 없습니다.

그래서 우리는 중간에 라우터라는 장비를 두고, 라우터 장비가 인터넷을 먼저 받은 다음, 내부적으로 새로운 네트워크를 만들어주고, 하위 네트워크 레벨에서 인터넷으로 전송할 경우 라우터 장비에서 본인이 전송한 것처럼 만들어 통신이 가능하게 해 줍니다. 즉 ISP 입장에서는 인터넷에 연결된 장비는 라우터 장비 하나 뿐이기 때문에, 라우터에게 인터넷을 제공해주고, 라우터 장비는 이렇게 받은 인터넷을 하위 네트워크에 연결된 장비들에게 사용할 수 있도록, 자체적으로 인터넷 공급자 역할을 하여 제공하게 됩니다. 라우터라는 장비 자체는 이보다 더 상세하고 여러가지 기능을 제공해주지만 우리가 보통 사용하는 라우터라는건 외국에서는 홈 라우터 라고 부르고, 국내에서는 인터넷 공유기 라고 부르는 장비로써, 라우터 라는 본격적인 네트워크 장비를 하위 네트워크를 만들어주고 하위 네트워크에 인터넷을 공유해주는 기능 위주로 간략화하고 저렴하게 구성한 장비입니다.

보통은 이 물건을 아주 일반적으로는 무선공유기, 혹은 WiFi 라고 부르기도 합니다만, 이는 어디까지나 홈 라우터라는 물건 특성 상 여러가지 복잡한 네트워크 장비들을 하나로 통합하는 성격으로 만들어진 물건이라 WiFi를 제공할 수 있도록 하기 위해 WiFi AP(엑세스 포인트) 기능이 같이 포함되어 하나의 장비로 제공된다고 보면 되며, 과거에는 AP가 미포함된, 유선 공유기 제품 위주로 판매되고 WiFi가 필요하면 AP라는 장비를 그 하위단에 추가하는 식으로 구성하는게 일반적이었지만, 현재는 WiFi AP가 없는 공유기 제품은 거히 드문 상황이므로, 이를 공유기라고 총칭해서 부르는걸로 이해하시면 쉽습니다.

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네트워크를 물리적으로 나눠 같이 사용할 수 있게 해주는 장비 – 스위칭 허브

앞에 모뎀과 홈라우터(공유기)에 대해 설명하면서 이미 스위칭 허브라는 개념을 설명을 했지만, 한번더 설명을 하면… IP통신은 단순히 선을 브릿지 시켜서 연결해서 동작하지 않기 때문에, 이를 기기 단위로 나눠주고 신호 흐름을 제어해주는 장비가 필요합니다. 보통은 이를 네트워크 허브라고 부르는데, 이 장비는 같은 네트워크 레벨 내에서 하위단에 연결된 장비들에게 동일한 네트워크 영역에서 연결되도록 도와주는 장비입니다.

보통은 공유기 하위에 많은 장비를 사용하지 않거나, 무선으로 사용하는 경우가 대부분인 만큼 일반적인 가정에서는 특별한 경우 아니고서야 이 장비의 사용 빈도가 낮은편이긴 하지만, 위에서 언급한 공유기라는 물건은 굳이 따지자면 가정용 기능을 특화로 만든 라우터 기능과 이 스위칭 허브 기능이 합쳐져서 포트를 분배하도록 되어 있어, 스위칭 허브를 간접적으로 사용하고 있다고 생각하시면 됩니다. 또는 위에서도 설명했지만 가정 인터넷을 사용하는 대표적인 방식 중 멀티플렉서 장비가 있고, 이를 사용하는 경우, 데이터 라인. 그러니까 네트워크를 구성하는 부분은 사실상 스위칭 허브이므로 이미 스위칭 허브를 사용하고 있다고 생각하시면 쉽습니다.

물론 여러가지 종류가 있으며, 어느정도 이상 급으로 가면 관리형 이라는 물건이나 스마트 스위치 라는 물건이 있기는 한데, 이는 특수 목적용이나 네트워크 규모가 일정 이상 되어 각 환경별로 관리가 필요한 경우에 보통 사용하며 하나의 선으로 네트워크를 논리적으로 완전히 분리시켜주는 VLAN기능, 특정 통신방식을 우선해주는 QOS기능 등등 여러가지 기능들을 제공해줍니다. 우리가 가정 혹은 소규모 사무 공간에서 가끔 볼 수 있는 스위칭 허브라는 물건은 대체로 비관리형 이라고 부르고, 설정이라는 개념 자체가 없는 물건이므로 그냥 공유기등에서 나온 선을 이 스위칭 허브에 꼽게 되면 그대로 유선 네트워크를 확장시켜준다고 생각하시면 됩니다.

혹시 스위칭 허브를 설명하면서, 더미 허브가 있고 스위칭 허브가 있다고 한다면, 대충 그런게 있구나 라고만 알아들으시고 그냥 현재 구할 수 있는 모든 허브는 스위칭 허브라는 물건이라고 생각하시면 됩니다. 일반인 기준으로 더미 허브라는 물건을 보실 가능성은 현시점에서 0%에 수렴합니다.

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네트워크의 흐름은 외부 인입 선 → (모뎀) → 공유기 → (허브) → 단말기 순이라고 생각하면 쉽습니다.

위 설명들을 잘 읽어보셨다면 인터넷이 우리집에 어떻게 들어오는지 개념적으로도 이해하실 수 있습니다.

1. 외부 인입선으로 인터넷이 제공되면 이를 모뎀이라는 장비가 무조건 한번 거치게 됩니다. 외부 인입선이 가정에 들어올때 이미 모뎀이라는 장비를 거쳐서 들어올 수 도 있으니 ()로 생략이 될 수 있다고 표시했습니다.
2. 그리고 과거라면 바로 단말기(PC등)에 연결되어 인터넷을 사용했지만, 다양한 인터넷을 사용하는 장비들을 위해 공유기 라는 물건을 최근에는 필수적으로 사용하게 됩니다.
3. 그리고 만약 유선 네트워크 확장이 추가로 필요하게 되면 허브라는 장비로 분배해 줄 수 있습니다. 마찬가지로 굳이 확장이 필요 없고 공유기에 내장된 제공 포트로 커버가 가능하다면 허브 장비는 생략될 수 있어 ()로 표시합니다.
4. 그리고 마지막으로 단말기, PC나 NAS등이 연결되는 구조로 생각하시면 됩니다. 모든 가정 내의 인터넷 장비는 공유기 밑에 있어야 정상적으로 모든 장비들이 인터넷을 사용할 수 있고 내부 장비간에 통신도 원활하게 된다고 생각하시면 됩니다.

이 개념을 잘 익히시고, 본인 집에 들어오는 인터넷 환경을 한번 전체적으로 살펴보세요. 이를 잘 보신다면, 내가 NAS를 설치할때 인터넷 선을 어디에 꼽아야 할지, 어떻게 구성되어야 정상적으로 동작할지를 어느정도 이해하실 수 있게 됩니다. 물론, 이 글만 봐서는 사실 네트워크 문제로 발생하는 NAS 운영 트러블을 해결하실 수 는 없으실겁니다. 네트워크를 사용하는데 있어 필요로 한 구성과 장비들의 개념적인 부분을 아주 쉽게만 파악했지, 실제 인터넷, 네트워크를 사용하는 개념은 아직 한개도 없습니다. 더군다나, 이런 네트워크 구조는 예시에 꼭 맞는 경우는 사실 거히 없으며, 상황에 따라 이렇게든 저렇게든 구성이 가능하고 개념상으로만 보면 비정상적으로 구성된 네트워크이지만 정상 동작하는 경우도 분명 있고, 이는 그만한 이유가 있기 때문에 그런건데 이를 다 설명할 수는 없습니다. 아래 스크린샷은 사진을 기준으로 저희집에 연결된 네트워크 구조를 표시한 사항으로, 이렇게 복잡하게도 구성 가능합니다.

NAS는 외부 인터넷에서도 연결되어야 하니 모뎀 바로 밑에 설치되어야 하는것이 아니냐, 라고 생각하실 수 있습니다. 마찬가지로 홈 네트워크 구축에 가장 꽃이라고 할 만한 IOT 제어 같은 것도 사실 외부 인터넷에 있어야 제어가 된다고 생각할 수 있습니다. 이런 개념을 파고들기 시작한다면 사실 설명할게 한두가지가 아닙니다. 이 글은 정말 초보자들이 NAS를 도입하는데 최소한 이정도는 알아야 한다라는 선에서 적는 글이기 때문에 깊은 부분을 파고들지는 않을거지만, 이 글 이후 필요하다면 컴퓨터공학 학부과정의 최소한의 네트워크 수업 개념 정도 선에서는 설명은 추가로 안내드릴 수 있도록 하겠습니다.

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NAS를 도입할지말지 고민이라면 일단 읽어보세요 – (1) 서론. – Minny’s Blog

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