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게이트웨이
게이트웨이(Gateway)는 '관문'이나 '출입구'라는 의미로 다양한 분야에서 일반적으로 사용되는 용어이다. 컴퓨터 네트워크에서의 게이트웨이는 서로 다른 통신망, 프로토콜을 사용하는 네트워크 간의 통신을 가능하게 하는 컴퓨터나 소프트웨어를 두루 일컫는 용어, 즉 다른 네트워크로 들어가는 입구 역할을 하는 네트워크 포인트이다. 넓은 의미로는 종류가 다른 네트워크 간의 통로의 역할을 하는 장치이다. 또한, 게이트웨이를 지날 때마다 트래픽도 증가하기 때문에 속도가 느려질 수 있다. 쉽게 예를 들자면 해외여행을 들 수 있는데 해외로 나가기 위해서 꼭 통과해야 하는 공항이 게이트웨이와 같은 개념이다.
목차
개요
게이트웨이는 서로 다른 네트워크상의 통신 프로토콜(protocol, 통신규약)을 적절히 변환해주는 역할을 한다. 하나 이상의 프로토콜을 사용하여 통신한다는 면에서 라우터, 스위치와는 구별되며 OSI 참조 모델의 7계층 가운데 어느 곳에서도 동작이 가능하므로 전송방식이 다른 통신망도 흡수함으로써 서로 다른 기종끼리도 접속을 가능하게 한다.[1]
우리는 컴퓨터 사용 환경에서 게이트웨이를 늘 사용하고 있다. 가깝게는 인터넷 유무선 공유기가 우리가 만나는 첫 번째 게이트웨이다. 공유기는 사용자 컴퓨터의 네트워크와 인터넷을 연결하여 사용자가 웹 사이트에 접근할 수 있도록 관문을 열어 준다. 사용자가 속해 있는 로컬 네트워크의 통신 프로토콜과 인터넷의 통신 프로토콜이 다르기 때문이다. 참고로 공유기는 게이트웨이의 역할과 라우터의 역할, 방화벽 역할 등을 동시에 제공하는 종합 네트워크 장비이다. 한편, 자신의 컴퓨터에서 목적지 네트워크까지 도달하기까지 여러 개의 게이트웨이를 거칠 수 있다. 다만, 게이트웨이를 거칠 때마다 네트워크 부하(트래픽, traffic)도 증가하여 전송 속도가 느려질 수 있다.[2]
- 홈 게이트웨이
- 홈 게이트웨이는 간단히 말해서 인터넷 또는 광역 서비스 네트워크와 홈 네트워크 사이의 브리지이다. 외부 망과 내부 망 사이에 위치하여 가입자 회선(local loop)을 가정 내의 망과 연결한다. 따라서 홈 게이트웨이는 이러한 가입자망과 홈 네트워킹의 발전과 진화에 유연하게 적응할 수 있도록 각각의 통신망 기술에 대해 독립성을 제공할 수 있어야 한다.홈 게이트웨이는 가입자 망의 종단역할을 수행하는 AGM(Access Gateway Module)과 홈 네트워킹의 종단역할을 수행하는 PNM(Premise Network Module), AGM과 PNM과 기타 내부장치 또는 S/W 사이의 중재역할을 수행하는 IDI(Internal Digital Interface), 전체시스템을 관리하는 운영체제, 그리고 기타 서비스 기능을 제공하는 SM(Service Module) 등으로 구성된다.
등장배경
- BGP(Border Gateway Protocol)
- 도메인간의 라우팅 프로토콜로서 인터넷에서 초기에는 EGP(Exterior Gateway Protocol)가 사용되었다. 그러나 인터넷이 확장될 수록 라우팅 순환이 생기는 등의 심각한 문제들이 발생하여 이를 해결하기 위해 BGP가 등장하게 되었으며, 현재에는 EGP가 BGP혹은 IDRP(Inter-Domain Routing Protocol)로 대체되고 있는 상황이다.
특징
- 인터넷을 위한 필수 조건
- 해당 컴퓨터가 속해 있는(로컬) 네트워크 구역 내에서는 IP 주소와 서브넷마스크만 있어도 주변 컴퓨터와 통신이 가능하다. 다른 네트워크 구역으로 나갈 필요가 없기 때문이다. 하지만 인터넷 등의 이기종 네트워크로 나가기 위해서는 게이트웨이(라우터 등)가 있어야 하고, IP 주소, 서브넷마스크와 함께 게이트웨이 주소까지 정확하게 설정해야 한다. 컴퓨터가 서로 통신하기 위해서는 모든 컴퓨터마다 유일한 IP 주소를 할당해야 하듯, 게이트웨이에도 중복되지 않는 IP 주소가 필요하다. 이 IP 주소를 토대로 각 컴퓨터가 다른 네트워크와 연결된다. 일반적으로 게이트웨이의 IP 주소는 해당 네트워크 내 컴퓨터에 할당된 IP 주소 중 끝자리(4번째 옥텟)만 다른 형태다. 대게 1을 지정한다. 이를테면 컴퓨터 IP 주소가 123.123.123.123이라면, 게이트웨이 주소는 123.123.123.1이 된다. 물론 게이트웨이 IP 주소 설정이 잘못되면 외부 네트워크(인터넷) 연결이 불가능하다.
- 컴퓨터 게이트웨이 확인 방법
- 현재 사용 중인 게이트웨이의 IP 주소는 마이크로소프트 윈도우 운영체계의 IP 설정 화면에서 확인할 수 있다. 윈도우의 '명령 프롬프트(보조프로그램)'를 실행 후 '아이피콘피그(ipconfig)' 명령어를 입력하면 된다. 출력 결과 중 '기본 게이트웨이' 항목에 바로 현 위치의 최측근 게이트웨이 IP 주소다. 공유기를 사용한다면 십중팔구, IP 주소는 192.168.xxx.xxx, 서브넷마스크는 255.255.255.0, 기본 게이트웨이는 192.168.xxx.1로 설정되어 있을 것이다. 공유기가 없었다면 인터넷 제공사(KT, SK텔레콤, LG유플러스 등)의 게이트웨이(라우터)의 주소가 지정됐을 것이다. 이때 컴퓨터의 IP 주소와 게이트웨이 IP 주소도 192.168.xxx.xxx 이외의 공인 대역으로 설정된다. 결국 사용자 입장에서 보면 공유기가 1차 게이트웨이(공유기에 설정된 게이트웨이, 인터넷 제공사의 라우터가 2차 게이트웨이인 셈이다. 인터넷에 접근하기 위해 공유기 관문을 거쳐(1홉) 인터넷 제공사 관문을(2홉) 차례로 거치는 것이다. 최종 목적지가 네이버라면 네이버의 게이트웨이도 거쳐야 하므로(1개 이상) 홉 수는 증가할 수밖에 없다.
- 한편 게이트웨이 주소는 물론 IP 주소, 서브넷마스크 등을 사용자가 임의로 수정하면 네트워크 연결이 불가능할 수 있다. 특별한 환경이 아니라면 대게 네트워크 자동 할당 기능인 'DHCP(Dynamic Host Control Protocol)'를 사용하는데, 이 경우 IP 주소, 서브넷마스크, 게이트웨이 등이 인터넷 제공사에서 제공하는 대로 자동 설정된다. 참고로 기본 게이트웨이(default gateway)란 여러 게이트웨이 중에 기본으로 통과할 것을 의미한다. 게이트웨이는 필요에 따라 여러 개를 설정, 사용할 수 있다. 예를 들어, 인터넷망과 사내망을 분리한 회사의 경우(보안상의 목적으로) 인터넷 접근용 게이트웨이와 사내 네트워크 접근용 게이트웨이가 각각 존재한다. 이런 경우 기본 게이트웨이를 인터넷망용 게이트웨이로 설정하는 것이 일반적이다. 사용자가 사내 네트워크에 접근하려는 경우, 사용자 컴퓨터에 저장된 경로 테이블(routing table)을 참고하여 사내 네트워크용 게이트웨이를 거쳐 접근하게 된다. 그 외에는 모두 기본 게이트웨이인 인터넷망용 게이트웨이를 타고 나간다. 참고로 각 컴퓨터의 경로 테이블은 윈도우의 명령 프롬프트에서 'netstat?r'을 실행하면 확인할 수 있다.
- 게이트웨이 주소 활용
- 네트워크 자동 할당 기능을 사용한다면 게이트웨이 주소를 사용자가 신경 쓸 필요는 없지만, 간혹 인터넷이 안 될 경우 기초 점검 작업에 활용할 수 있다. 인터넷은 무조건 게이트웨이를 거쳐야 하므로 컴퓨터와 게이트웨이 간의 연결 문제를 점검하면 원인을 파악할 수 있다. 우선 윈도우의 명령 프롬프트에서 ‘ipconfig’를 실행하여 현재의 기본 게이트웨이 IP 주소를 확인한다.
C:\ipconfig
- 만약 게이트웨이 주소가 없다면 무언가 잘못된 것이므로, '아이피콘피그/리뉴(ipconfig/renew)'를 실행하여 네트워크 설정을 재설정(갱신)하거나(DHCP 환경), 정확한 설정을 직접 입력해야 한다. 기본 게이트웨이 주소가 정상적으로 입력돼 있다면, '핑(ping)' 명령어를 통해 게이트웨이와의 연결 상태를 점검한다.
C:\ping 192.168.0.1
- ping 수행 결과 컴퓨터와 기본 게이트웨이 간의 연결 상태에 문제가 없다고 판단되면, 특정 인터넷 사이트를 대상으로 핑을 수행하거나, '트레서트(tracert)' 명령을 실행해 해당 목적지까지 어떤 게이트웨이(라우터)를 거치는지 점검할 수 있다. 이때 각 게이트웨이의 통신 상태도 함께 확인할 수 있다. 참고로 '트레서트(trace route)' 명령은 목적지까지 거치는 라우터를 추적하는 역할이다.
C:\tracert naver.com
- 인터넷 설정(IP 주소+서브넷마스크+게이트웨이)
- 게이트웨이를 통해 인터넷에 연결하기 위해서는 IP 주소와 서브넷마스크, 게이트웨이가 필요하다. 셋 중 하나만 빠지거나 잘못 돼도 인터넷 연결은 불가능해진다. 오늘날 인터넷은 컴퓨터 생활에 있어 대단히 중요한 근간이기에 이를 가능케 하는 이러한 기본 정보는 알아두는 게 바람직하다.[3]
- 스마트홈 게이트웨이
- 일반적으로 각 가정에서 인터넷 서비스에 가입하게 되면 인터넷 공유기나 IP-TV를 위한 셋톱박스를 함꼐 설치하게 된다. 바로 이런 장치들이 일종의 허브 혹은 게이트웨이 장치가 된다.인터넷 서비스에 가입하면서 설치하게 되는 이러한 장치들은 인터넷 공유기 또는 모뎀이라고 부른다. 같은 모양의 UTP 케이블을 이용해서 데스크톱 컴퓨터나 노트북, 프린터 등에 연결해서 사용하게 된다. 또한, 인터넷 또는 WAN으로 연결되는 케이블도 데스크톱 컴퓨터나 노트북에 연결되는 케이블과 같은 형태의 케이블을 이용하게 되는데, 이는 인터넷 공유기가 허브 역할을 함을 알 수 있다.
- 홈 게이트웨이
- 초기의 고속 홈 게이트웨이는 PC에 디지털 모뎀이 부착되어‘논리적’인 홈 게이트웨이를 형성하는 형태를 가졌었다. 그러나 여기서 말하는 홈 게이트웨이는 PC와 디지털 모뎀으로 구성된 형태는 포함하지 않으며 PC와 독립적으로 동작하는 것을 말한다. 따라서, Home LAN을 위한 에지 서버 및 라우터 역할을 하기 위해 필요한 모든 지능을 결합하고 있다. 홈 게이트웨이는 Home LAN 포트 또는 RF 연결성을 가질 것이다. 이것은 일종의 IP 주소 관리 형태와 프로토콜 번역기 능력을 필요로 할 수 있다. IP 주소 관리는 NAT(Network Address Translation)함수이거나 IP 서비스를 복수의 장치들에 처리하기 위한 유사한 방법일 수 있다. 통합 서비스 제공을 위해서는 고속, 즉 광대역 접속이 필수적이다. 이러한 장치들은 긴 수명을 가질 필요가 있다. 하드웨어는 튼튼하고 신뢰성 있어야 한다. 소프트웨어 역시 신뢰성 있고 오류가 없어야 하며, 현장 프로그래밍이 가능해야 한다. 홈 게이트웨이는 발전하는 제품이기 때문에 현재의 장치는 공통적인 API(Application Program Interface) 프로토콜이 없고, 업체에서 독점 특허권을 가지고 있는 CPE(Customer Premises Equipment)가 존재하며, 상호 운용성을 가진 헤드엔드 장치가 없을 뿐더러 전반적인 시장이 아직은 성숙하지 못한 단계이기 때문에 이러한 능력을 가지지 못할 수 있다. 그러나 시간이 지나면서 서로 다른 서비스들(음성, 데이터, 비디오 등)을 동시에 지원할 수 있는 능력이 필수적이 될 것이다. 인터넷과 같은 공중망으로부터 서비스를 제공하기 위한 안전한 환경, 예를 들면 방화벽과 같은 것을 제공한다. 인터넷을 통해 원격지에서 관리할 수 있어야 한다.
- 시퀀스 흐름
- 게이트웨이는 시퀀스 흐름을 여러 시퀀스 흐름으로 분할하거나, 여러 시퀀스 흐름을 단일 시퀀스 흐름으로 병합한다. 데이터 통합 서비스는 런타임에 시퀀스 흐름을 평가하고, 사용자가 지정한 조건을 충족하는 시퀀스 흐름에서 개체를 실행한다. 게이트웨이는 워크플로우에 쌍으로 추가한다. 첫 번째 게이트웨이는 업스트림 워크플로우 개체에서 시퀀스 흐름을 분할하고 사용자가 선택한 여러 개체에 연결한다. 두 번째 게이트웨이는 단일 시퀀스 흐름을 워크플로우의 다음 개체에 연결할 수 있도록 시퀀스 흐름을 병합한다. 첫 번째 게이트웨이는 전송 게이트웨이이다. 두 번째 게이트웨이는 수신 게이트웨이이다. 게이트웨이는 두 개 이상의 시퀀스 흐름에 연결되어야 한다. 각 시퀀스 흐름은 워크플로우 데이터가 따를 수 있는 분기를 나타낸다. 여러 개체를 하나의 분기에 연속으로 연결할 수 있다. 각 분기의 최종 시퀀스 흐름은 수신 게이트웨이에 연결한다. 전송 게이트웨이에 생성하는 분기는 동일한 유횽의 수신 게이트웨이에 병합되어야 한다. 분기가 수신 게이트웨이에 병합되기 전에 각 분기에 여러 워크플로우 개체를 연결할 수 있다. 워크플로우에 제외 게이트웨이와 포함 게이트웨이를 추가할 수 있다. 게이트웨이 사이의 단일 분기에서 개체를 실행하려면 제외 게이트웨이를 추가한다. 여러 분기에서 개체를 병렬 방식으로 실행하려면 포함 게이트웨이를 추가한다. 예를 들어 매핑이 실패하면 다른 분기를 따르도록 하려는 경우에 제외 게이트웨이를 사용할 수 있다. 단일 응용프로그램에서 여러 매핑 시리즈를 병렬 방식으로 실행하려면 포함 게이트웨이를 사용할 수 있다. 게이트웨이 두 개 사이에 있는 분기에 제외 게이트웨이와 포함 게이트웨이를 추가할 수 있다. 게이트웨이 두 개 사이에 있는 분기에 게이트웨이를 추가하는 경우 게이트웨이를 쌍으로 추가한다. 예를 들어 게이트웨이 두 개 사이에 있는 분기에 전송 포함 게이트웨이와 수신 포함 게이트웨이를 추가한다. 또는 분기에 전송 제외 게이트웨이와 수신 제외 게이트웨이를 추가한다. 분기에 추가한 게이트웨이는 중첩 게이트웨이라고 한다. 전송 게이트웨이에 생성하는 분기는 동일한 유형의 수신 게이트웨이에 병합해야 한다. 예를 들어 전송 제외 게이트웨이의 분기는 수신 제외 게이트웨이로 병합해야 한다. 분기가 수신 게이트웨이에 병합하기 전에 각 분기에 여러 워크플로우 개체를 연결할 수 있다. 전송 게이트웨이에 생성하는 시퀀스 흐름에 조건을 정의한다. 데이터 통합 서비스는 전송 제외 게이트웨이에 정의된 조건을 평가할 때 조건이 사실로 평가되는 첫 번째 시퀀스 흐름을 실행한다. 데이터 통합 서비스는 전송 포함 게이트웨이에 정의된 조건을 평가할 때 조건이 사실로 평가되는 모든 시퀀스 흐름을 실행한다. 데이터 통합 서비스는 포함 게이트웨이의 시퀀스 흐름을 동시에 실행한다. 각 전송 게이트 웨이에는 기본 시퀀스 흐름을 선택해야 한다. 기본 시퀀스 흐름은 모든 시퀀스 흐름 조건이 거짓으로 평가되는 경우에 데이터가 전송 게이트웨이에서 수신 게이트웨이로 흐를 수 있도록 합니다. 데이터 통합 서비스는 다른 모든 시퀀스 흐름에서 조건이 거짓으로 평가되면 제외 게이트웨이의 기본 시퀀스 흐름을 실행한다. 데이터 통합 서비스는 포함 게이트웨이의 기본 시퀀스 흐름을 항상 실행한다. 기본 시퀀스 흐름에는 조건을 정의하지 않아도 된다.[4]
종류
스마트홈 게이트웨이
- 샤오미 스마트홈 게이트웨이 : 플러그형 제품으로 샤오미에서 만들었다. 플러그 자체가 기존 220V에 사용하는 플러그와 달라 200V용 플러그 변환기를 사용해야 한다. 이 제품은 휴대폰과 연결가능 하며 여러 사물인터넷과 연결이 가능하며 휴대폰으로 원격 제어 할 수 있다.
홈 게이트웨이
- 네트워크 게이트웨이(Network Gateway) : 가정 내 통신 장비와 외부 네트워크를 연결한다.
- 정보 게이트웨이(Information Gateway) : 외부 정보 서비스와 내부 정보화 단말과 연결한다.
- 멀티미디어 게이트웨이(Multimedia Gateway) : 가정 내 멀티미디어 단말들간 콘텐츠 쉐어링(Contents Sharing) 기능을 제공하면서 외부 콘텐츠 프로바이딩 서비스(Contents Providing Service)에 접속하여 Contents를 받는 역할을 수행한다.
- 측정 게이트웨이(Gauge Gateway) : 가정 내 가스, 전기, 수도 등 검침 정보를 수집하여 외부 유틸리티(Utility)사업자들에게 전송한다.
- 홈 컨트롤 게이트웨이(Home Control Gateway) : 가정 내 홈 컨트롤(Home Control) 단말 (전동 가스밸브, 원격 조정 전등 등)에게 외부에서 들어오는 통제 신호(Control Signal)를 해석해서 명령 전달 역할을 하거나, 가정 내 정보를 수합해서 외출중인 고객에게 정보를 전달해 준다.(방 온도, 출입자 현황 등)
아이피 주소 게이트웨이(IP address gateway)
- IPv4 게이트웨이
- IPv6 게이트웨이
라우터
라우터는 패킷의 위치를 추출하여, 그 위치에 대한 최적의 경로를 지정하며, 이 경로를 따라 데이터 패킷을 다음 장치로 전향시키는 장치이다. 이때 최적의 경로는 일반적으로는 가장 빠르게 통신이 가능한 경로이므로, 이것이 최단 거리일 수도 있지만, 돌아가는 경로라도 고속의 전송로를 통하여 전달되는 경로가 될 수 있다. 즉, 서로 다른 네트워크 간에 중계 역할을 해주는 장치이다.[5]
라우터의 사용 용도는 서로 다른 네트워크 LAN과 WAN을 연결하는 등의 서로 다른 미디어 타입을 연결할 때 주로 사용되므로, 항상 라우터는 이더넷 인터페이스와 WAN 인터페이스를 기본으로 가지게 되는 것이다. 게이트웨이는 추상적인 개념적으로 네트워크가 외부나 내부로 들어올 수 있는 관문 역할을 하며, 게이트웨이를 구성하기 위해 라우터나 스위치가 필요하다. 그러나 라우터는 게이트웨이 역할을 하는 장비를 지칭하는 것이므로 게이트웨이와 라우터는 비슷하지만 다르다.[6][7]
라우터에 대해 자세히 보기
각주
참고자료
- 불곰, 〈Gateway란?〉, 《티스토리》, 2016-11-28
- 〈게이트웨이〉, 《위키백과》
- green, 〈Gateway〉, 《incodom》, 2017-04-26
- 〈게이트웨이 개요〉, 《Informatica》, 2018-07-03
- 〈라우터〉, 《위키백과》
- 정대성, 〈라우터와 게이트웨이의 차이점〉, 《넷매니아》, 2002-04-15
- phscom, 서문일, 〈라우터와 게이트웨이의 차이가 무엇인가요.〉, 《KLDP》, 2004-04-14
같이 보기
