네트워크란 무엇인가 — 완벽 가이드 Ch.1

네트워크(Network)는 2개 이상의 장치(노드)가 통신 경로(링크)로 연결되어 데이터를 교환하는 시스템입니다.

노드(Node)는 네트워크에 연결된 모든 장치를 말합니다. 데이터를 최종 소비하거나 생성하는 종단 노드(PC, 서버)와, 데이터를 중계하는 중간 노드(라우터, 스위치)로 구분됩니다.

링크(Link)는 노드와 노드를 연결하는 통신 경로입니다. 이더넷·광섬유 같은 유선 링크와 Wi-Fi·LTE 같은 무선 링크가 있습니다.

탭을 전환하며 LAN/MAN/WAN 범위에서의 구성 요소를 확인해 보세요. 노드를 클릭하면 상세 설명이 표시됩니다.

네트워크는 지리적 범위에 따라 세 가지로 분류합니다.

LAN(Local Area Network)은 건물 또는 캠퍼스 단위의 근거리 통신망입니다. 1Gbps~10Gbps의 고속 전송이 가능하고 지연이 매우 낮습니다. 이더넷과 Wi-Fi가 대표 기술이며, 조직이 직접 구축·관리합니다.

MAN(Metropolitan Area Network)은 도시 내 수십 km 범위를 커버합니다. ISP나 지자체가 Metro Ethernet·광섬유로 운영합니다.

WAN(Wide Area Network)은 국가·대륙·전 세계를 연결합니다. MPLS와 해저 광케이블로 구축되며, 인터넷 자체가 WAN의 대표 예입니다.

노드들이 어떻게 역할을 분담하느냐에 따라 두 가지 통신 모델이 있습니다.

클라이언트-서버 모델은 서비스를 제공하는 서버와 요청하는 클라이언트가 명확히 구분됩니다. 서버는 항상 켜져 있고 고정 IP를 가집니다. 중앙 집중식으로 관리가 용이하지만, 서버가 단일 장애 지점(SPOF)이 될 수 있습니다.

P2P(Peer-to-Peer) 모델은 모든 노드가 서버이자 클라이언트 역할을 동시에 수행합니다. 피어가 늘수록 전체 용량이 자동으로 증가하는 자가 확장성이 특징입니다. BitTorrent, 블록체인, WebRTC가 대표 사례입니다.

"요청 시뮬레이션" 버튼으로 두 모델의 데이터 흐름 차이를 확인해 보세요.

패킷(Packet)은 네트워크를 통해 전송되는 데이터의 기본 단위입니다. 큰 데이터를 일정 크기의 조각으로 나눈 것입니다.

패킷은 두 부분으로 구성됩니다. 헤더(Header)에는 출발지 IP, 목적지 IP, TTL(Time-to-Live), 프로토콜 번호 등 제어 정보가 담깁니다. 라우터는 헤더를 읽어 경로를 결정합니다. 페이로드(Payload)는 실제 전송하려는 데이터입니다.

데이터를 패킷으로 나누는 이유는 세 가지입니다. 첫째, 오류 복구 효율 — 손상된 패킷만 재전송하면 됩니다. 둘째, 공평한 자원 공유 — 한 사용자가 회선을 독점하지 않습니다. 셋째, 다중 경로 활용 — 패킷마다 다른 경로로 전송해 네트워크를 효율적으로 사용합니다.

"패킷화" 버튼을 클릭해 데이터가 패킷으로 분할되는 과정을 확인하고, 패킷을 클릭하면 헤더 필드를 탐색할 수 있습니다.

데이터를 전달하는 방식에는 두 가지 큰 패러다임이 있습니다.

회선 교환(Circuit Switching)은 통신 전 전용 물리 경로를 미리 예약하고 독점적으로 사용합니다. 고정 대역폭이 보장되고 지연이 일정하지만, 통화 중 침묵 구간에도 회선을 점유해 자원이 낭비됩니다. 기존 전화망(PSTN)이 대표 예입니다.

패킷 교환(Packet Switching)은 데이터를 패킷으로 분할해 각 패킷이 독립적으로 최적 경로를 선택합니다. 미사용 구간에 다른 사용자의 패킷을 전송하는 통계적 다중화(Statistical Multiplexing)로 자원 활용 효율이 높습니다.

1Mbps 링크에서 각 사용자가 10% 시간만 활성 사용한다면, 회선 교환은 10명이 한계지만 패킷 교환은 35명도 수용 가능합니다. 단, 큐잉 지연과 패킷 손실이 발생할 수 있어 TCP 같은 상위 프로토콜이 보완합니다.

"전송 시작" 버튼으로 두 방식의 자원 활용률 차이를 실시간으로 비교해 보세요.