네트워크 강의 9강

컴퓨터가 네트워크에 연결되려면 NIC(Network Interface Card, 랜카드)가 있어야 합니다. 메인보드에 내장돼 있거나 PCIe 슬롯에 꽂는 카드 형태이며, 컴퓨터와 네트워크 사이의 '입출구'입니다.

NIC이 실제로 하는 일

• MAC 주소 — 제조 시 부여되는 48비트 고유번호(예: 00:1A:2B:3C:4D:5E). 앞 24비트는 제조사(OUI), 뒤 24비트는 일련번호입니다. 스위치는 이 주소로 프레임의 목적지를 찾습니다.
• 프레임 변환(부호화) — 컴퓨터의 0/1 데이터를 케이블에 실을 전기신호로 부호화하고, 받은 신호를 다시 데이터로 되돌립니다.
• 속도 협상(Auto-negotiation) — 상대 포트와 자동으로 속도·전이중 여부를 맞춥니다.
• 드라이버·오프로드 — OS와 연동하고, 체크섬·분할(TSO/LRO) 같은 작업을 하드웨어가 대신 처리해 CPU 부담을 줄입니다.

서버용 NIC의 특징

일반 PC는 1G 내장 NIC이면 충분하지만, 서버는 10G/25G/100G NIC을 씁니다. 또 여러 포트를 묶는 본딩(티밍/LACP)으로 대역폭을 늘리거나 이중화하고, 가상화 환경에선 SR-IOV로 하나의 물리 NIC을 여러 가상머신에 직접 나눠줍니다.

예제 1) "MAC 주소와 IP 주소는 뭐가 다른가?"
해설) MAC은 NIC에 새겨진 변하지 않는 하드웨어 주소(같은 네트워크 안에서 프레임 배달용). IP는 네트워크가 배정하는 논리 주소(다른 네트워크까지 라우팅용). 편지로 치면 MAC은 '주민번호', IP는 '현재 사는 주소'에 가깝습니다. 실제 통신은 IP로 목적지를 정하고, 같은 망 안에선 ARP로 IP에 해당하는 MAC을 찾아 전달합니다.

예제 2) "서버가 1G NIC 하나로는 트래픽이 부족하다. 어떻게?"
해설) ① NIC을 10G/25G로 교체하거나, ② 여러 1G 포트를 본딩(LACP)으로 묶어 대역폭·이중화를 확보합니다. 단, LACP는 스위치도 함께 설정해야 하고, 한 세션(하나의 통신)은 한 포트만 쓰므로 '한 개의 큰 전송'이 아니라 '여러 전송'일 때 효과가 큽니다.

예제 3) "링크는 잡히는데 속도가 100Mbps로만 뜬다(기가 NIC인데)."
해설) ① 케이블이 Cat5e 미만이거나 오결선(3강), ② 포트/드라이버가 100M로 고정되어 auto-negotiation 실패, ③ 케이블 일부 핀 미접촉. 케이블 교체 → 포트 속도 auto 설정 → 드라이버 업데이트 순으로 점검합니다. 양쪽이 한쪽은 고정·한쪽은 auto면 듀플렉스 불일치로 느려지니 양쪽을 auto로 맞춥니다.

예제 4) "가상화 서버 한 대에 VM이 20개인데 네트워크가 느리다."
해설) 소프트웨어 가상 스위치가 CPU를 많이 먹는 경우입니다. SR-IOV를 켜면 물리 NIC이 스스로를 여러 가상 기능(VF)으로 나눠 각 VM에 직접 붙여, CPU를 거치지 않고 성능을 냅니다. NIC·메인보드·하이퍼바이저가 SR-IOV를 지원해야 합니다.

예제 5) "PC를 껐는데도 원격으로 켜고 싶다. NIC으로 가능한가?"
해설) 가능합니다. WoL(Wake-on-LAN)을 지원하는 NIC은 꺼진 상태에서도 특정 신호(매직 패킷)를 받으면 PC를 깨웁니다. BIOS와 OS에서 WoL을 켜고, 같은 네트워크에서 매직 패킷을 보내면 됩니다.

정리

• NIC은 컴퓨터의 네트워크 입출구, MAC 주소(제조사+일련번호)를 가진다.
• 하는 일: 신호 변환 + 속도 협상 + MAC 주소 + CPU 오프로드.
• 서버는 10G+·본딩(LACP)·SR-IOV로 성능과 이중화를 얻는다.
• 100M 고정 증상은 케이블·듀플렉스 불일치를 의심 → 양쪽 auto.