홈 네트워크

Home network
컴퓨터 네트워크 유형
공간적 범위로
Data Networks classification by spatial scope.svg

홈 네트워크 또는 홈 영역 네트워크(HAN)는 집 근처 장치 간의 통신을 용이하게 하는 컴퓨터 네트워크의 한 종류입니다.네트워크 프린터나 핸드헬드 모바일 컴퓨터와 같은 스마트 디바이스와 같이 이 네트워크에 참여할 수 있는 디바이스는 상호 작용 능력을 통해 강화된 긴급 기능을 얻는 경우가 많다.이러한 추가 기능을 사용하여 반복 작업 자동화, 개인 생산성 향상, 가정 보안 강화, 엔터테인먼트 접근 용이화 등 다양한 방법으로 가정 내 삶의 질을 높일 수 있습니다.

오리진스

이러한 종류의 네트워크의 확립은, 대부분의 경우, 모든 네트워크 [citation needed]디바이스에의 주거용 인터넷 액세스를 공유하기 위해서 필요합니다.IPv4 주소의 고갈을 경감하는 기술에 근거해, 대부분의 인터넷 서비스 프로바이더는, 각 거주 고객에게 1개의 와이드 에리어 네트워크측 IP 주소만을 제공하고 있습니다.따라서 이러한 네트워크에서는 네트워크라우터에서의 네트워크주소 변환이 필요합니다.

DHCP는 일반적인 Personal Home Local Area Network(LAN; 퍼스널홈 로컬에리어 네트워크)에서 홈서브넷 내의 IP 주소를 할당하기 위해서 사용됩니다.DHCP 서버는 라우터이며[1], 클라이언트는 호스트(퍼스널 컴퓨터, 스마트폰, 프린터 등)입니다.라우터는 모뎀을 통해 인터넷서비스 프로바이더로부터 설정 정보를 수신합니다.이 서비스 프로바이더는, 이 라우터를 클라이언트의 1로서 DHCP 서버도 동작합니다.클라이언트는 IP 주소, 기본 경로 및 하나 이상의 DNS 서버 주소 등의 DHCP 프로토콜을 사용하여 구성 설정을 요청합니다.클라이언트가 이러한 설정을 실장하면, 호스트는 그 인터넷상에서 통신할 수 있습니다.

인프라스트럭처 디바이스

단순한 홈 네트워크의 예

홈 네트워크는 일반적으로 다음 중 하나 이상의 기기에 의존하여 내부 디바이스(LAN이라고도 함)와 LAN 네트워크 또는 WAN 외부에 있는 외부 디바이스 간에 물리층, 데이터 링크층 및 네트워크층 접속을 확립합니다.다음은 일반적인 LAN 디바이스의 예입니다.

  • 모뎀은 이더넷인터페이스를 서비스 프로바이더의 원어민 통신 인프라스트럭처에 공개합니다.가정에서는 보통 DSL 모뎀 또는 케이블모뎀 형태로 제공됩니다.오늘날 모뎀에는 통합형 라우터가 있으며 스위치와 무선 네트워킹이 포함될 수 있습니다.
  • 라우터는 WAN과 HAN 사이의 네트워크층 접속을 관리합니다.네트워크 주소 변환의 주요 기능을 실행하여 여러 디바이스가 홈의 단일 WAN 주소를 공유할 수 있습니다.대부분의 홈 네트워크에는 내장 무선 액세스포인트와 4포트 이더넷스위치를 갖춘 특정 클래스의 수동 냉각 소형 테이블 탑디바이스가 탑재되어 있습니다.이러한 디바이스는 홈네트워크의 설치, 설정 및 관리를 가능한 한 자동화, 사용자 친화적이고 "플러그 앤 플레이"로 하는 것을 목적으로 합니다.
  • 네트워크 스위치는 홈네트워크상의 디바이스가 이더넷 경유로 서로 통신할 수 있도록 하기 위해서 사용됩니다.대부분의 홈 네트워크의 요구는 라우터의 내장 무선 기능이나 스위칭 기능에 의해서 만족하고 있습니다만, 상황에 따라서는 고도의 기능을 갖춘 다른 스위치를 추가할 필요가 있습니다.예를 들어 다음과 같습니다.
    • 일반적인 홈 라우터에는 4 ~6개의 이더넷 LAN 포트가 있기 때문에 라우터의 스위칭 용량이 초과될 수 있습니다.
    • 네트워크 디바이스에는 PoE(Power over Ethernet) 등의 비표준 포트 기능이 필요할 수 있습니다(IP 카메라 및 IP Phone).
  • 무선 디바이스를 네트워크에 연결하려면 무선 액세스 포인트가 필요합니다.대부분의 홈 네트워크는 무선 액세스포인트가 내장된 무선 라우터에 의존하여 이 역할을 수행합니다.
  • 홈 오토메이션 컨트롤러(스마트 홈 허브)는, 스마트 전구(Philips Hue)나 스마트 락(August Home)등의 심플하고 데이터 집약적이지 않은 디바이스로 저전력 무선 통신을 실현합니다.
  • 네트워크 브릿지는 Xbox와 같은 유선 전용 장치에 무선 네트워크 매체에 대한 액세스를 허용하기 위해 두 개의 네트워크를 연결합니다.

트리플 플레이

서비스 프로바이더의 트리플 플레이 솔루션에는 Arris SURFboard SBG6580 등의 모뎀/무선 라우터 조합 디바이스가 렌트되어 있어 설치 및 구성을 완료하기 위해 패스워드 설정만 필요합니다.대부분의 경우, 더 이상의 인프라스트럭처 디바이스를 취득할 필요가 없으며, 사용자가 가정 전체에 인터넷 접속을 성공적으로 배포하기 위해 고도의 기술 지식을 보유할 필요도 없습니다.

물리적 연결 및 프로토콜

홈 네트워킹 표준
통칭 IEEE 표준
홈 플러그
HD-PLC 		1901
와이파이 802.11a
802.11b
802.11g
802.11n
802.11ac
통칭 ITU-T 권장 사항
HomePNA 2.0 G.9951~3
HomePNA 3.1/HomeGrid G.9954
G.hn/HomeGrid G.9960 (PHY)
G.hn/HomeGrid G.9961 (DLL/MAC)
G.hn/HomeGrid G.9962(관리부)
G.hn-http://fileno G.9963
G.hn/HomeGrid G.9964(PSD 관리)
G.hnta G.9970
G.cx G.9972

홈 네트워크는 유선 또는 무선 기술을 사용하여 엔드포인트를 연결할 수 있습니다.설치의 용이성, 보기 흉한 케이블의 부족, 주거 활동에 충분한 네트워크 퍼포먼스 특성으로 인해 무선은 가정에서의 주요 옵션입니다.

무선

무선 LAN

상세정보: IEEE 802.11

홈 네트워크를 구축하는 가장 일반적인 방법 중 하나는 IEEE 인증을 받은802.11 네트워크를 무선 신호 테크놀로지를 사용하는 것입니다.대부분의 무선 대응 가정용 디바이스는 802.11b에서는 2.4GHz, 802.11a에서는 802.11g 또는 5GHz의 주파수로 동작합니다.일부 홈 네트워킹디바이스는 무선 대역 신호로 동작하며 802.11n 또는802.11ac 규격에 준거하고 있습니다.Wi-Fi는 IEEE 802.11 [2]테크놀로지의 마케팅 및 컴플라이언스 인증입니다.Wi-Fi Alliance는 준거 제품을 테스트하여 상호 운용성을 인증하고 있습니다.

무선 PAN

상세정보: IEEE 802.15

IEEE 802.15 규격에 근거한 저전력 근거리 통신은 가정에서 강력한 존재감을 가지고 있습니다.블루투스는 키보드, 마우스, 헤드셋, 게임 컨트롤러 등 대부분의 무선 액세서리에서 계속 선택되고 있습니다.이러한 접속은 많은 경우 일시적인 애드혹 방식으로 확립되며 홈네트워크의 영속적인 거주자로 간주되지 않습니다.

저환율 무선 PAN

상세정보: IEEE 802.15.4

원래 WPAN 프로토콜의 "저율" 버전이 ZigBee의 기반으로 사용되었습니다.당초, 산업 환경에서 저전력 머신간 통신의 표준으로 생각되고 있었지만, 이 테크놀로지는, 장시간 배터리로 동작하는 임베디드 기기 「스마트 홈」제품에의 통합에 매우 적합한 것으로 판명되었습니다.ZigBee는 메쉬 네트워킹을 사용하여 기존 WPAN과 관련된 거리 제한을 극복하고 건물 전체에 걸쳐 하나의 주소 지정 가능한 디바이스 네트워크를 구축합니다.Z-Wave는 802.15.4를 기반으로 하는 추가 표준으로 홈 오토메이션 디바이스 메이커의 요구를 염두에 두고 개발되었습니다.

트위스트 페어 케이블

상세 정보:트위스트 페어 및 이더넷

가정에서 볼 수 있는 대부분의 유선 네트워크인프라스트럭처는 카테고리5 또는 카테고리6의 트위스트 페어 케이블과 RJ45 호환 터미네이터를 사용합니다.이 매체는 다수의 가정용 IP 인식 디바이스에 존재하는 이더넷인터페이스간의 물리적인 접속을 제공합니다.케이블 등급 및 설치 품질에 따라 최대 10 Mbit/s, 100 Mbit/s, 1 Gbit/s 또는 10 Gbit/s의 속도가 지원됩니다.

광섬유

주요 기사:가정용 파이버

새로운 고급 주택지에서는 광섬유 케이블을 직접 가정에 연결할 수 있습니다.이를 통해 서비스 공급자는 엔드 투 엔드 광시그널링과 관련된 훨씬 더 높은 대역폭 및/또는 더 낮은 지연 특성을 가진 인터넷 서비스를 제공할 수 있습니다.

전화선

동축 케이블

다음의 표준에서는, 가정에서 복수의 텔레비전 수상기를 서포트하기 위해서 자주 설치되는 동축 케이블을 개입시켜 디바이스가 통신할 수 있도록 하고 있습니다.

전력선

주요 기사:전력선 통신

ITU-T G.hn 및 IEEE Powerline 표준은 기존 홈 배선을 통해 고속(최대 1기가비트/초) 로컬 영역 네트워킹을 제공합니다.이것은 IPTV [3]전송용으로 특별히 설계된 홈 네트워킹 기술의 예입니다.최근 IEEE는 HomePlug [4]Alliance에 속한 기업이 생산 및 판매하는 유선 제품의 시장 내 표준을 기반으로 하는 제안서 P1901을 통과시켰습니다.IEEE는 P1901이 홈 네트워킹용으로 생산되는 모든 미래 제품의 유일한 표준으로 전 세계적으로 인정받도록 지속적으로 노력하고 있습니다.

엔드포인트 디바이스 및 서비스

지금까지 홈 네트워크의 주요 세입자는 컴퓨터나 미디어 플레이어 등의 데이터 중심 기기였습니다.그러나, 컴퓨팅 코스트의 저하와 스마트폰의 사용의 편재성에 의해, 종래의 네트워크 접속이 없는 가정용 기기 카테고리에는, 스마트폰의 앱을 개입시켜 제어 또는 리모트 감시가 가능한 새로운 종류가 다수 포함되어 있습니다.새로운 스타트업과 기존 홈 기기 제조업체 모두 이러한 제품을 "스마트", "인텔리전트" 또는 "커넥티드 홈" 포트폴리오의 일부로 제공하기 시작했습니다.이러한 제품의 제어 및/또는 모니터링 인터페이스는 해당 제품군에 고유한 전용 스마트폰 애플리케이션을 통해 액세스할 수 있습니다.

범용

오락.

  • 스마트 스피커
  • 텔레비전:일부 새로운 TV와 DVR에는 통합 WiFi 연결이 포함되어 있어 사용자가 Netflix 및 YouTube와 같은 서비스에 액세스할 수 있습니다.
  • 홈 오디오:디지털 오디오 플레이어 및 네트워크 접속이 가능한 스테레오 시스템을 통해 사용자는 음악 라이브러리에 쉽게 액세스할 수 있으며, 종종 Bonjour를 사용하여 원격 PC에서 실행되는 iTunes 인스턴스를 검색하고 인터페이스할 수 있습니다.
  • 게임: 비디오 게임 콘솔은 홈 네트워크에 접속하여 게임 멀티플레이어, 소셜 네트워크 통합, 새로운 게임 구매 및 데모 기능, 소프트웨어 업데이트 수신 등 전체적인 기능의 대부분을 지원합니다.최근 콘솔은 가정의 유일한 엔터테인먼트 및 미디어 허브 역할을 더욱 적극적으로 추구하기 시작했습니다.
  • DLNA는 가정 내 네트워크 미디어 중심 장치 간의 상호 운용성을 위해 사용되는 공통 프로토콜입니다.

일부 오래된 엔터테인먼트 장치에는 홈 네트워크 연결에 필요한 적절한 네트워크 인터페이스가 없을 수 있습니다.경우에 따라서는, USB 동글과 PCI 네트워크 인터페이스 카드가 이 기능을 유효하게 하는 악세사리로 이용 가능합니다.

조명.

참고 항목: LiFi

홈 보안 및 접근 제어

환경 감시 및 컨디셔닝

클라우드 서비스

상세 정보:서비스로서의 소프트웨어

외부에서 관리되는 클라우드 컴퓨팅 리소스의 편리성, 가용성 및 신뢰성은 IT에 대한 관심이나 경험이 없는 많은 홈웰러들에게 계속해서 매력적인 선택이 되고 있습니다.이러한 개인에게 이러한 서비스와 관련된 가입비 및/또는 프라이버시 리스크는 홈 네트워크 내에서 유사한 설비를 구성하고 유지하는 것보다 낮은 비용으로 인식되는 경우가 많습니다.이러한 경우 로컬서비스와 이를 유지하는 디바이스는 외부 데이터센터 내의 서비스로 대체되며 WAN 접속을 통해 홈델의 컴퓨팅 디바이스에 액세스할 수 있습니다.

네트워크 관리

임베디드 기기

소형 스탠드아론의 임베디드 홈 네트워크 디바이스에서는 일반적으로 같은 네트워크상의 PC에서 리모트 구성이 필요합니다.예를 들어 브로드밴드모뎀은 같은 네트워크상의 PC 상에서 동작하는 웹 브라우저를 통해 설정되어 있는 경우가 많습니다.이러한 디바이스는 보통 백그라운드에서 실행되는 경량HTTP 서버를 사용하여 최소한의 Linux 배포를 사용하여 사용자가 브라우저에 렌더링된 GUI에서 시스템 변수를 쉽게 변경할 수 있도록 합니다.이 페이지들은 HTML 양식을 광범위하게 사용하고 있으며 설명적이고 사용하기 쉬운 스타일링되고 시각적으로 매력적인 보기를 제공하려고 시도합니다.

애플 에코시스템 디바이스

주요 기사:애플 생태계

Apple 디바이스는, 가능한 한 네트워크를 숨김과 자동화를 목표로 하고 있습니다.이는 Bonjour라고 불리는 제로 구성의 네트워킹 프로토콜을 소프트웨어 및 하드웨어 제품 라인에 내장하고 있습니다.

Microsoft 에코시스템 디바이스

Microsoft 에서는, Windows operating system에 심플한 액세스 제어 기능을 짜넣고 있습니다.홈 그룹은, 자택내의 모든 컴퓨터 및 유저(일반적으로 가족)간에 공유 디스크 액세스, 공유 프린터 액세스, 공유 스캐너 액세스를 가능하게 하는 기능입니다.예를 들어, 분산된 피어 투 피어 네트워크(중앙 서버 없음)를 사용하는 등, 소규모 오피스 워크그룹과 같은 방법으로 실시합니다.또한 홈 서버를 추가하여 기능을 향상시킬 수 있습니다.Microsoft Windows 7 에서는, 레지던스에서의 파일 공유를 간단하게 하기 위해서, Windows Home Group 기능이 도입되었습니다.게스트 계정을 제외한 모든 사용자(일반적으로 모든 가족 구성원)는 홈 그룹에 연결된 모든 컴퓨터의 공유 라이브러리에 액세스할 수 있습니다.로그온 시 가족 구성원에게 암호가 필요하지 않습니다.대신 컴퓨터를 홈 [6]그룹에 추가할 때 사용하는 임시 암호를 사용하여 안전한 파일 공유를 수행할 수 있습니다.

일반적인 문제 및 우려 사항

무선 신호 손실

표준 가정용 무선 라우터의 무선 신호 강도는 집 전체를 커버할 수 있을 정도로 강력하지 않거나 여러 층의 주택에 있는 모든 층에 도달할 수 없을 수 있습니다.이러한 상황에서는 1개 이상의 무선 리피터를 설치해야 할 수 있습니다.

'누출' 와이파이

Wi-Fi는 종종 가정의 경계를 넘어 가장 원하지 않는 곳에 커버리지를 만들 수 있으며, 비거주자가 시스템을 손상시키고 개인 데이터를 가져올 수 있는 채널을 제공합니다.이를 방지하기 위해서는 일반적으로 네트워크 [7]접속에 패스워드가 필요한 인증, 암호화 또는 VPN을 사용하는 것으로 충분합니다.

단, 802.11ad 등의 60GHz에서 동작하는 새로운 Wi-Fi 규격에서는 LAN이 물리적인 장벽을 침범하지 않는다는 확신을 얻을 수 있습니다.이는 단순한 벽이 신호를 상당히 감쇠시키기 때문입니다.

전기 그리드 노이즈

전력선 통신 기술에 의존하는 홈 네트워크의 경우, 표준 가전제품에서 시스템에 주입된 전기 소음을 처리하는 방법이 가장 큰 과제로 남아 있다.어플라이언스의 온/오프를 전환할 때마다 배선을 통한 데이터 전송이 중단될 수 있는 노이즈가 발생합니다.HomePlug 1.0 준거 인증을 받은 IEEE 제품은 동일한 가정의 전기 [8]그리드에 연결된 다른 장치에 간섭하거나 간섭을 받지 않도록 설계되어 있습니다.

행정부.

홈 네트워크에서 급증하는 디바이스와 소프트웨어의 관리와 개인 데이터의 양이 증가하고 있는 것 자체가 빠르게 문제가 되고 있습니다.개요 유지, 소프트웨어 업데이트 및 보안 패치 적용, 주니어 인터넷 사용의 안전한 범위 내 유지, 프라이빗 파일 및 기타 데이터의 스토리지 및 액세스 수준 구성, 데이터 백업, 감염 검출 및 청소, 홈 네트워크 내의 리소스에 대한 간단한 접근을 위한 가상 프라이빗 네트워크 운영암탉을 멀리하다 등이러한 것들은 모두 가족 구성원들과 그 손님들에게 사용하기 쉬운 안전하고 탄력적이며 안정적인 홈 네트워크를 제공하기 위해 주의와 계획된 세심한 작업이 필요한 문제이다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ DHCP란?whatismyip.com 를 참조해 주세요.
  2. ^ "Discover and Learn", WiFi Alliance, http://www.wi-fi.org/discover_and_learn.php 2010-07-04 Wayback Machine에서 아카이브 완료 (2010년 6월 30일)
  3. ^ Berger, Lars T.; Schwager, Andreas; Pagani, Pascal; Van Rensburg; Piet Janse (February 2014). "Introduction to the Power Line Communication Channel and Noise Characterisation". In Berger, Lars T.; Schwager, Andreas; Pagani, Pascal; Schneider, Daniel M (eds.). MIMO Power Line Communications: Narrow and Broadband Standards, EMC, and Advanced Processing. Devices, Circuits, and Systems. CRC Press. pp. 3–38. doi:10.1201/b16540-3. ISBN 9781466557529.
  4. ^ 포레, 장필립"IEEE P1901 초안 전력선 네트워크상의 광대역 표준: 중간 액세스 제어 및 물리층 사양", IEEE 표준 협회, http://grouper.ieee.org/groups/1901/ Archived 2019-02-18 at the Wayback Machine (2010년 6월 22일)
  5. ^ "Akamai, Plume join for wired, wireless security coverage". FierceWireless. Retrieved 2021-05-13.
  6. ^ 그렉 홀든, 로렌스 C.Miller, Home Networking Do-It-Yourself for Dummies, John Wiley and Sons, 2011.
  7. ^ 벵게리엔, 브라이언'와이파이의 과제' 커뮤니케이션 뉴스브리태니커 백과사전.http://www.britannica.com/bps/additionalcontent/18/21597846/The-challenges-of-WiFi 를 참조해 주세요.
  8. ^ "FAQ", HomePlug Powerline Alliance, http://www.homeplug.org/about/faqs/ Wayback Machine에서 2014-03-31 아카이브(2010년 6월 22일)

외부 링크