데이터는 무엇을 타고 갈까?
네트워크에는 데이터가 오갈 길이 있어야 합니다. 그 길이 무엇인지 봅니다.
네트워크 전송 매체는 장치와 장치 사이에서 데이터를 실어 나르는 통로입니다.
데이터 자체는 눈에 보이지 않습니다. 옮기려면 무언가에 실어야 합니다. 지금 쓰이는 방법은 크게 세 가지입니다. 전기에 싣거나, 빛에 싣거나, 전파에 싣습니다. 「유선이냐 무선이냐」는 이 세 가지를 다시 두 묶음으로 나눈 것에 지나지 않습니다.
전기에 싣는다
구리선에 전기 신호를 흘려보냅니다. 값이 싸고 다루기 쉬워 가장 널리 쓰입니다.
- UTP 케이블 — 흔히 「랜선」이라 부르는 그것
- 동축 케이블 — 방송 신호 등에 쓰이는 굵은 선
빛에 싣는다
유리처럼 투명한 가느다란 실 안으로 빛을 쏘아 보냅니다. 전기 방식보다 훨씬 많은 데이터를 멀리 보낼 수 있습니다.
- 광섬유 케이블 — 도시와 도시를 잇는 큰 줄기에 주로 쓰입니다
전파에 싣는다
선 없이 공간으로 전파를 내보냅니다. 선을 깔 수 없는 곳에도 닿습니다.
- 라디오파 — 방송, 휴대폰 신호 등에 널리
- 지상 마이크로파 — 안테나와 탑을 세워 주고받음
- 위성 마이크로파 — 인공위성을 거쳐 주고받음
전기와 빛은 선 안으로만 다니므로 유선이고, 전파는 선 없이 공간을 지나므로 무선입니다. 유선과 무선을 구분하는 기준은 선이 있느냐 없느냐 하나이고, 두 쪽의 장단점 대부분이 여기서 따라 나옵니다.
교실에서 여러분의 스마트폰까지 데이터가 오는 동안, 위 세 가지 매체 중 몇 가지를 거쳤을지 짐작해 보세요. 어느 구간에서 어느 매체가 쓰였을까요?
선이 있고 없고가 무엇을 바꿀까?
둘은 우열 관계가 아니라 서로 다른 것을 잘하는 짝입니다.
유선 네트워크
케이블로 장치를 직접 이어 놓은 네트워크입니다. 데이터가 정해진 한 줄기 길로만 다닙니다.
잘하는 것
- 길이 정해져 있어 전송이 안정적입니다. 옆에서 끼어드는 신호가 적습니다.
- 선에 직접 손을 대지 않으면 데이터를 가로채기 어려워 보안 면에서 유리합니다.
아쉬운 것
- 선을 깔고 관리하는 데 비용과 품이 듭니다.
- 케이블이 상하면 그 길로는 데이터가 끊깁니다.
- 산속이나 오래된 건물처럼 선을 깔기 어려운 곳에서는 쓰기 어렵습니다.
- 선이 닿는 곳을 벗어나 움직이면서 쓸 수는 없습니다.
무선 네트워크
전파로 장치를 이어 놓은 네트워크입니다. 데이터가 사방으로 퍼지는 공간을 지나갑니다.
잘하는 것
- 선을 깔기 어려운 곳에서도 연결할 수 있습니다.
- 선을 하나씩 꽂지 않아도 되어 여러 장치를 함께 붙이기 쉽습니다.
- 움직이면서 쓸 수 있습니다. 유선으로는 얻을 수 없는 장점입니다.
아쉬운 것
- 전파가 주변으로 퍼지므로 남이 받아 볼 여지가 있어 보안에 더 신경 써야 합니다.
- 같은 주파수 대역(통신에 쓰라고 정해 둔 전파의 범위)을 여럿이 함께 쓰면 신호가 서로 방해해 전송이 흔들립니다.
- 전파를 공간으로 내보내는 데 전력이 들어, 배터리로 움직이는 기기에서는 전력이 부담이 됩니다.
두 목록을 나란히 놓고 보면 서로의 장점이 상대의 단점입니다. 유선의 강점(안정 · 보안)은 길이 하나로 정해져 있어서 생기고, 무선의 강점(이동 · 확장)은 길이 정해져 있지 않아서 생깁니다. 같은 원인에서 장점과 단점이 함께 나오는 짝입니다.
무선의 단점 가운데 보안과 신호 방해 두 가지는 모두 「전파가 공간으로 퍼진다」는 성질에서 나옵니다. 각각이 그 성질과 어떻게 이어지는지 말로 설명해 보세요.
유선이 언제나 빠르고 안전할까?
「선이 있고 없고가 무엇을 바꿀까?」 절의 장단점에는 전부 말하지 않은 조건이 붙어 있습니다.
그 장단점을 읽고 「유선이 더 좋은 것」이라고 정리했다면, 절반만 맞습니다. 장단점은 조건이 같을 때 성립하는 비교이지, 언제나 참인 순위가 아닙니다. 조건이 달라지면 뒤집힙니다.
「유선이 더 빠르다」 — 붙는 조건
이 말은 비슷한 시기에 나온 기술끼리 비교할 때 맞습니다. 무선 기술은 세대를 거듭하며 계속 빨라져서, 새 무선 기술이 오래된 유선 설비보다 빠른 경우가 실제로 있습니다. 「선이 있으니 빠르다」가 아니라 「어떤 기술을 어떤 환경에서 쓰느냐」가 속도를 정합니다.
「무선은 보안이 약하다」 — 붙는 조건
정확히 말하면 신호가 남에게 닿는다는 뜻이지, 내용이 읽힌다는 뜻이 아닙니다. 오늘날 무선 연결은 대개 내용을 알아볼 수 없게 바꿔서 주고받습니다. 그래서 지켜야 할 것이 하나 더 늘어난다고 보는 편이 맞습니다. 반대로 유선도 선에 손을 댈 수 있는 사람에게는 안전하지 않습니다.
사람이 몰리면 왜 느려질까
무선의 단점 중 학생들이 가장 자주 겪는 것이 신호 방해입니다. 전파는 정해진 주파수 대역을 여럿이 나눠 씁니다. 같은 대역에 신호가 겹치면 서로를 방해해, 받는 쪽에서 알아듣기 어려워집니다.
한 대만 보낼 때 — 물결이 흐트러지지 않고 그대로 도착합니다.
여럿이 같은 대역으로 보낼 때 — 물결이 겹쳐 받는 쪽이 알아듣기 어려워집니다.
강당에 사람이 가득 찼을 때 무선 연결이 느려지는 것이 이 때문입니다. 기기가 고장 난 것도, 인터넷 회선이 끊긴 것도 아닙니다. 같은 공간을 나눠 쓰는 신호가 많아졌을 뿐입니다. 유선에서 이런 일이 잘 생기지 않는 이유도 같은 데서 나옵니다 — 각자 자기 선으로만 다니기 때문입니다.
친구가 「무선은 원래 느려」라고 말했습니다. 이 말에서 맞는 부분과 빠진 조건을 각각 찾아 설명해 보세요.
어떤 기술을 어디에 쓸까?
이름을 외우는 절이 아닙니다. 왜 그곳에 그 기술을 쓰는지를 봅니다.
기술마다 닿는 거리와 쓰는 전력이 다릅니다. 그래서 「가장 좋은 기술」 하나를 골라 모든 곳에 쓰지 않고, 쓰는 곳마다 어울리는 것을 골라 씁니다. 무선 이어폰에 이동 통신을 넣지 않는 이유도, 스마트폰에 랜선을 꽂지 않는 이유도 같습니다.
| 기술 | 구분 | 닿는 거리(대략) | 주로 쓰이는 곳 |
|---|---|---|---|
| 이더넷(Ethernet) | 유선 | 케이블 길이만큼 | 학교 · 사무실 · 가정에서 여러 컴퓨터를 잇는 가장 기본적인 방식입니다. |
| 블루투스(Bluetooth) | 무선 | 몇 미터에서 십여 미터 | 전력을 적게 써서 무선 이어폰 · 무선 마우스처럼 몸에 지니는 기기에 어울립니다. |
| 와이파이(WiFi) | 무선 | 한 건물이나 한 층 정도 | 전송이 빠르고 비용이 낮아, 여러 기기를 인터넷에 붙이는 데 널리 쓰입니다. |
| 근거리 무선 통신(NFC) | 무선 | 몇 센티미터 | 거리가 아주 짧아 의도치 않은 접속이 어렵습니다. 교통 카드 · 전자 티켓에 쓰입니다. |
| 지그비(ZigBee) | 무선 | 수십 미터 안팎 | 전력을 적게 쓰고 기기끼리 신호를 이어 전달할 수 있어 집 안 기기를 잇는 데 쓰입니다. |
| 이동 통신 | 무선 | 기지국이 닿는 범위 | 움직이는 중에도 끊기지 않아 스마트폰 · 태블릿 · 자동차에 쓰입니다. |
거리는 고정된 값이 아닙니다
표의 거리는 대강의 감을 잡기 위한 값입니다. 벽이 있는지, 같은 대역을 쓰는 기기가 몇이나 되는지, 기술의 어느 세대를 쓰는지에 따라 실제로는 크게 달라집니다. 숫자를 외우기보다 순서를 기억하세요 — 근거리 무선 통신이 가장 짧고, 블루투스가 그다음이며, 와이파이와 지그비는 비슷한 수준이고, 이동 통신이 가장 넓습니다.
거리와 전력은 대체로 서로 맞바꾸는 관계입니다. 멀리 보내려면 신호를 세게 내보내야 하고, 그러면 전력을 더 씁니다. 블루투스 무선 마우스가 건전지 하나로 몇 달씩 쓰이는 것도, 멀리 있는 기지국과 주고받는 이동 통신이 스마트폰 배터리를 많이 쓰는 것도 이 관계로 설명됩니다.
교통 카드에 와이파이 대신 근거리 무선 통신을 쓰는 까닭은 무엇일까요? 「거리가 짧다」는 것이 왜 여기서는 단점이 아니라 장점이 되는지 설명해 보세요.
핵심 정리
네트워크 전송 매체
데이터를 실어 나르는 통로
- 전기 — UTP · 동축 케이블
- 빛 — 광섬유 케이블
- 전파 — 라디오파 · 마이크로파(지상 · 위성)
유선과 무선
선이 있느냐 없느냐
- 유선 — 길이 정해져 안정 · 보안에 유리, 설치 부담 · 이동 불가
- 무선 — 이동 · 확장에 유리, 보안 · 신호 방해 · 전력 부담
- 장점과 단점이 같은 원인에서 함께 나온다
「언제나」가 아니다
조건이 붙는 비교
- 속도는 어느 세대의 기술을 어떤 환경에서 쓰느냐가 정한다
- 무선의 보안 문제는 신호가 닿는다는 것이지 내용이 읽힌다는 뜻이 아니다
- 사람이 몰려 느려지는 것은 같은 대역을 나눠 쓰기 때문
쓰는 곳마다 다른 기술
거리와 전력의 맞바꿈
- 짧은 쪽부터 NFC → 블루투스 → 와이파이 · 지그비 → 이동 통신
- 멀리 보낼수록 전력을 더 쓴다
- 거리 값은 환경에 따라 크게 달라지는 대략치
확인 퀴즈
배운 내용을 확인해 봅시다.
다음 중 무선 전송 매체에 해당하는 것은?
강당에 사람이 가득 차자 무선 연결이 느려졌습니다. 가장 알맞은 설명은?
유선 네트워크와 무선 네트워크에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?