근거리 통신망 (r1)

근거리 통신망의 통신 범위는 일반적으로 건물 한 채, 학교 캠퍼스, 공장과 같은 제한된 지리적 영역 내로 제한된다. 전통적인 유선 LAN의 경우, 이더넷 케이블의 물리적 길이에 의해 범위가 결정되며, 일반적인 트위스티드 페어 케이블은 100미터 내외의 거리에서 안정적인 통신을 보장한다. 무선 LAN의 경우, 접속점의 신호 세기와 주변 환경(장애물, 간섭 등)에 따라 달라지지만, 실내에서는 일반적으로 수십 미터에서 백여 미터 정도의 커버리지를 가진다.

통신 속도는 사용하는 기술 표준에 따라 크게 차이가 난다. 유선 이더넷은 초기 10 Mbps에서 출발하여 현재는 1 Gbps(기가비트每秒)와 10 Gbps가 일반화되었으며, 데이터 센터 등에서는 100 Gbps 이상의 고속 이더넷도 사용된다. 무선 Wi-Fi의 경우, IEEE 802.11 표준의 진화에 따라 속도가 급격히 향상되었다. 초기 802.11b는 11 Mbps에 불과했으나, 802.11n은 수백 Mbps, 최신의 802.11ax(Wi-Fi 6)는 이론상 최대 9.6 Gbps 이상의 속도를 지원한다.

다양한 LAN 기술의 통신 범위와 속도를 비교하면 다음과 같다.

이러한 범위와 속도는 네트워크를 설계할 때 응용 분야와 요구 사항에 맞는 기술을 선택하는 핵심 기준이 된다. 예를 들어, 대용량 파일 전송이 빈번한 사무실 환경에서는 고속 유선 이더넷이, 이동성과 편의성이 중요한 공용 공간에서는 고속 무선 LAN이 선호된다.

근거리 통신망의 통신은 여러 프로토콜에 의해 제어된다. 가장 기본적인 프로토콜은 이더넷으로, OSI 모델의 물리 계층과 데이터 링크 계층을 정의한다. 이더넷은 CSMA/CD 방식을 사용하여 충돌을 관리하며, 트위스티드 페어 케이블이나 광섬유를 매체로 사용한다. 무선 LAN의 경우, IEEE 802.11 표준군(일반적으로 Wi-Fi로 알려짐)이 물리 계층과 MAC 계층의 규칙을 정한다.

네트워크 계층에서는 IP가 주소 지정과 경로 설정의 핵심 역할을 담당한다. TCP와 UDP는 전송 계층 프로토콜로, IP 위에서 작동한다. TCP는 연결 지향적이고 신뢰성 있는 데이터 전송을 보장하는 반면, UDP는 연결 없이 빠른 전송에 중점을 둔다. ARP는 IP 주소를 물리적 MAC 주소로 변환하는 역할을 한다.

응용 프로그램 간의 통신을 위한 상위 계층 프로토콜도 다양하게 사용된다. 예를 들어, DHCP는 네트워크에 연결된 장치에 자동으로 IP 주소를 할당한다. DNS는 사람이 읽을 수 있는 도메인 이름을 IP 주소로 변환한다. 파일 공유에는 SMB나 FTP가, 네트워크 프린터 관리에는 IPP가 흔히 활용된다.

네트워크 토폴로지는 근거리 통신망 내에서 각 장치들이 물리적으로 또는 논리적으로 연결되는 방식을 의미한다. 토폴로지는 네트워크의 구조, 성능, 확장성, 그리고 장애 대응 능력을 결정하는 핵심 요소이다. 주로 사용되는 기본 토폴로지는 버스 토폴로지, 스타 토폴로지, 링 토폴로지로 구분된다.

버스 토폴로지는 모든 장치가 하나의 공통된 통신 회선(백본)에 연결되는 방식이다. 설치 비용이 저렴하고 구성이 단순하지만, 중앙 회선에 장애가 발생하면 전체 네트워크가 마비될 수 있으며, 많은 장치가 동시에 통신하려 할 때 충돌이 발생하기 쉽다. 스타 토폴로지는 모든 장치가 중앙의 네트워크 허브나 스위치에 직접 연결되는 형태이다. 한 장치에 문제가 생겨도 다른 장치에 영향을 미치지 않으며, 관리와 확장이 용이하여 현대 이더넷 네트워크에서 가장 널리 사용된다. 링 토폴로지는 각 장치가 두 개의 이웃 장치와 연결되어 하나의 폐쇄된 고리를 형성하며, 데이터는 한 방향으로 순환한다. 토큰 패싱 방식을 사용해 충돌이 없지만, 한 지점의 단선이 전체 네트워크를 중단시킬 수 있다.

이러한 기본 형태를 조합하거나 변형한 메시 토폴로지나 트리 토폴로지도 사용된다. 특히 메시 토폴로지는 모든 장치가 서로 직접 연결되거나, 주요 장치들 간에 다중 경로를 제공하여 높은 내결함성과 신뢰성을 보장한다. 무선 네트워크에서는 논리적 토폴로지가 물리적 배치와 다를 수 있으며, 인프라스트럭처 모드는 스타 토폴로지와 유사하게 무선 접속점을 중심으로 구성된다.

유선 LAN은 물리적 케이블을 통해 장치들을 연결하는 근거리 통신망의 가장 일반적인 형태이다. 이 기술의 대표적인 표준은 이더넷으로, 1970년대에 개발되어 현재까지 지속적으로 발전해 왔다. 유선 LAN은 일반적으로 안정적인 연결, 높은 대역폭, 낮은 지연 시간을 제공하며, 전자기 간섭에 비교적 강한 특성을 가진다. 사무실, 데이터 센터, 학교 등 신뢰성과 속도가 중요한 환경에서 널리 사용된다.

유선 LAN을 구성하는 주요 물리적 매체는 다음과 같다.

이더넷 표준은 IEEE 802.3 위원회에 의해 관리되며, 속도와 매체에 따라 다양한 규격으로 진화해 왔다. 초기 10BASE-T(10 Mbps)에서 시작하여, Fast Ethernet(100BASE-TX, 100 Mbps), Gigabit Ethernet(1000BASE-T, 1 Gbps)을 거쳐, 현재는 10 Gigabit Ethernet(10 Gbps) 이상의 속도를 지원하는 표준도 상용화되었다. 이러한 속도 진화는 주로 기존 트위스티드 페어 케이블(예: Cat 5e, Cat 6, Cat 6a) 인프라를 재활용하면서 이루어지는 경우가 많다.

유선 LAN의 설치에는 네트워크 스위치가 중심 장비로 사용되며, 각 장치는 케이블을 통해 스위치의 포트에 직접 연결된다. 이는 허브를 사용하는 과거의 방식보다 효율적이고 안전하다. 유선 연결은 기본적으로 물리적 접근이 필요하므로, 무선 LAN에 비해 외부에서의 불법 접속 위험이 상대적으로 낮은 편이다. 그러나 네트워크 내부 보안을 위해 VLAN(가상 LAN) 설정이나 포트 기반 접근 제어 등의 추가 조치가 적용되기도 한다.

무선 LAN은 이더넷 케이블 대신 전파를 매개체로 사용하여 근거리 통신을 구현하는 네트워크 방식이다. 흔히 Wi-Fi라는 상표명으로 알려져 있으며, IEEE 802.11 표준군을 기반으로 한다. 유선 연결의 제약 없이 장치들을 네트워크에 연결할 수 있어 이동성과 편의성이 크게 향상되었다. 일반적으로 무선 공유기나 무선 AP를 중심으로 스타 토폴로지를 형성하여 작동한다.

무선 LAN의 성능은 사용하는 IEEE 802.11 표준의 세부 규격에 따라 달라진다. 초기 규격인 802.11b/g는 2.4GHz 대역을 사용하며, 속도는 최대 54Mbps 정도이다. 이후 등장한 802.11n(와이파이 4)은 MIMO 기술을 도입하여 속도와 안정성을 높였고, 802.11ac(와이파이 5)는 5GHz 대역을 주로 사용해 기가비트급 속도를 지원한다. 최신 규격인 802.11ax(와이파이 6)는 밀집 환경에서의 효율성을 극대화하는 것이 특징이다.

무선 LAN의 구성은 비교적 간단하다. 인터넷 회선이 연결된 무선 라우터를 설치하고, 보안을 위해 WPA2 또는 WPA3 암호화를 설정하면 기본 네트워크가 구축된다. 사용자는 설정된 SSID를 선택하고 암호를 입력하여 네트워크에 접속한다. 신호 강도와 간섭은 벽, 거리, 다른 전자기기 등 물리적 환경의 영향을 크게 받으므로, AP의 위치 선정이 중요하다.

개인 영역 네트워크는 개인의 작업 공간 내에서 전자 기기들을 연결하는 매우 작은 규모의 네트워크이다. 일반적으로 한 사람이 사용하는 컴퓨터, 휴대전화, 태블릿, 헤드셋, 프린터, 웨어러블 기기 등이 포함된다. 통신 범위는 보통 수 미터에서 10미터 내외로 제한되며, 주로 블루투스, 적외선 통신(IrDA), 초광대역(UWB), 지그비(Zigbee)와 같은 무선 기술을 사용하여 구성된다. 유선 방식으로는 USB나 파이어와이어를 통한 직접 연결이 이에 해당할 수 있다.

블루투스는 가장 대표적인 PAN 기술로, 저전력 무선 통신을 통해 주변 기기들과 데이터를 교환한다. 최근에는 저전력 블루투스(BLE)가 사물인터넷 기기와 웨어러블 기기의 연결에 널리 사용된다. 적외선 통신은 선을 맞추어야 하는 제약이 있지만, 간단한 데이터 전송에 사용되었다. 지그비는 저전력, 저비용, 저속도의 데이터 전송에 특화되어 홈 오토메이션과 산업 센서 네트워크에 주로 활용된다.

PAN의 주요 응용 분야는 다음과 같다.

PAN은 LAN(근거리 통신망)보다 범위가 좁고 연결되는 기기의 수가 적다는 점에서 구별된다. 그 목적은 개인 소유의 기기들 간에 편리하고 즉각적인 통신 채널을 구축하여 정보의 동기화와 제어를 가능하게 하는 데 있다.

네트워크 인터페이스 카드는 컴퓨터나 기타 네트워크 장치를 근거리 통신망에 물리적으로 연결하기 위한 하드웨어 구성 요소이다. 네트워크 어댑터 또는 랜 카드라고도 불린다. 이 카드의 주요 기능은 컴퓨터 내부의 데이터를 네트워크 케이블이나 무선 신호를 통해 전송 가능한 형태로 변환하고, 반대로 네트워크로부터 수신된 신호를 컴퓨터가 처리할 수 있는 데이터로 변환하는 것이다. 모든 LAN 연결 장치는 고유한 MAC 주소를 가지며, 이 주소는 일반적으로 NIC에 하드웨어적으로 할당된다.

NIC는 연결 방식에 따라 유선용과 무선용으로 구분된다. 유선 NIC는 주로 RJ-45 커넥터를 통해 이더넷 케이블을 연결하는 형태를 취한다. 반면, 무선 NIC(와이파이 어댑터)는 내장형 안테나를 통해 무선 신호를 송수신한다. 물리적 형태는 컴퓨터의 메인보드에 직접 장착되는 확장 카드(예: PCI Express 슬롯용) 형태, 또는 외부 USB 포트에 연결하는 도장형 어댑터 형태로 제공된다. 현대의 대부분의 개인용 컴퓨터와 노트북에는 유선 또는 무선 NIC가 기본적으로 내장되어 있다.

NIC의 성능은 지원하는 네트워크 표준과 데이터 전송 속도로 평가된다. 예를 들어, 유선 이더넷 NIC는 기가비트 이더넷(1000BASE-T)이나 10기가비트 이더넷과 같은 표준을 지원할 수 있다. 무선 NIC의 경우 IEEE 802.11 표준군(예: 802.11ac(Wi-Fi 5), 802.11ax(Wi-Fi 6))을 지원하며, 이에 따라 최대 연결 속도와 사용 주파수 대역(2.4GHz 또는 5GHz)이 결정된다. 적절한 NIC 선택은 전체 네트워크의 속도와 안정성에 직접적인 영향을 미친다.

허브, 스위치, 라우터는 근거리 통신망의 트래픽을 관리하고 다른 네트워크와 연결하는 핵심적인 네트워크 장비이다. 이들은 각기 다른 계층에서 작동하며, 데이터 전송 방식과 관리 능력에 차이가 있다.

허브는 OSI 모델의 물리 계층(1계층)에서 동작하는 가장 기본적인 연결 장치이다. 한 포트로 수신된 데이터를 연결된 모든 포트로 무차별적으로 전송하는 방식으로 작동한다. 이로 인해 불필요한 트래픽이 증가하고 충돌 가능성이 높아져 네트워크 효율이 낮아지는 단점이 있다. 스위치는 데이터 링크 계층(2계층)에서 동작하며, MAC 주소를 학습하여 특정 목적지 장치가 연결된 포트로만 데이터를 전송한다. 이는 네트워크 세그먼트 내에서 트래픽을 효율적으로 분리하고 충돌 도메인을 축소시켜 전체적인 성능을 향상시킨다.

라우터는 네트워크 계층(3계층)에서 동작하며, 서로 다른 네트워크 또는 서브넷 간의 통신을 가능하게 한다. 라우터의 가장 중요한 기능은 IP 주소를 기반으로 데이터 패킷의 최적 전송 경로를 결정하는 라우팅이다. 이를 통해 인터넷과 같은 광역 네트워크로의 연결을 제공한다. 라우터는 종종 방화벽과 NAT(Network Address Translation) 기능을 내장하여 네트워크 보안과 사설 IP 주소 관리를 함께 수행한다.

이 세 장비의 역할을 비교하면 다음과 같다.

현대의 소규모 가정 네트워크나 사무실 네트워크에서는 이 기능들을 통합한 무선 공유기가 일반적으로 사용된다. 이 장치는 라우터, 스위치, 무선 접속점(AP), 그리고 때로는 모뎀의 기능을 하나의 장치에 결합하여 편의성을 제공한다.

접속점(Access Point, AP)은 무선 LAN(Wi-Fi)에서 유선 네트워크와 무선 단말기 사이를 연결하는 브리지 역할을 하는 네트워크 장비이다. 유선 이더넷 케이블로 연결된 라우터나 스위치로부터 데이터 신호를 수신하고, 이를 무선 신호(전파)로 변환하여 송출한다. 반대로 무선 클라이언트(스마트폰, 노트북 등)로부터 수신한 무선 신호는 유선 네트워크로 전달한다. 이를 통해 무선 장치들이 인터넷이나 로컬 네트워크 자원에 접근할 수 있게 한다.

접속점의 주요 기능은 무선 네트워크의 커버리지를 확장하고 동시에 여러 클라이언트의 연결을 관리하는 것이다. 하나의 AP는 일반적으로 하나의 SSID(네트워크 이름)를 브로드캐스트하며, 클라이언트는 이 SSID를 통해 네트워크를 식별하고 연결한다. AP는 연결된 클라이언트들에게 IP 주소를 할당하는 DHCP 서버 기능을 내장할 수도 있으며, 트래픽을 효율적으로 관리하기 위해 패킷 필터링과 같은 기본적인 네트워크 관리 기능을 수행한다.

AP는 운영 모드에 따라 크게 두 가지 유형으로 구분된다. 가장 일반적인 모드는 인프라스트럭처 모드로, 유선 네트워크에 직접 연결되어 무선 클라이언트들을 위한 중앙 집중식 연결 지점을 제공한다. 다른 하나는 와이어리스 리피터(Wireless Repeater) 또는 메시 모드로, 기존 무선 신호의 범위를 중계하여 확장하는 역할을 한다. 또한, 엔터프라이즈 환경에서는 여러 개의 AP를 설치하고 중앙에서 관리하는 와이어리스 컨트롤러(Wireless Controller) 기반의 구조를 사용하기도 한다.

보안 측면에서 현대의 AP는 WPA3와 같은 강력한 암호화 프로토콜을 지원하여 무선 통신의 기밀성을 보장한다. 또한, 허가되지 않은 사용자의 접근을 차단하기 위해 MAC 주소 필터링, 숨겨진 SSID, 방문자 네트워크 격리 등 다양한 접근 제어 기능을 제공한다.

물리적 배선은 유선 LAN의 기초를 이루며, 이더넷 케이블을 통해 장치들을 연결한다. 가장 일반적으로 사용되는 케이블은 트위스트 페어 케이블의 일종인 UTP 케이블이다. 이 케이블은 카테고리(Cat) 등급으로 분류되며, Cat 5e, Cat 6, Cat 6A 등이 널리 사용된다. 높은 등급의 케이블은 더 높은 데이터 전송 속도와 향상된 신호 대 잡음비를 지원한다.

배선 구성은 네트워크 토폴로지에 따라 달라지지만, 현대의 대부분의 LAN은 스타 토폴로지를 기반으로 한다. 이 구성에서는 각 컴퓨터나 장치가 네트워크 스위치나 라우터라는 중앙 집중식 장치에 직접 케이블로 연결된다. 배선 시 케이블의 최대 허용 길이(일반적으로 100미터)를 준수해야 하며, 강한 전자기 간섭원 근처를 피하는 것이 중요하다.

배선 작업에는 케이블을 RJ-45 커넥터에 결선하는 작업이 수반된다. 결선 방식은 T568A와 T568B 두 가지 표준이 있으며, 한 네트워크 내에서는 일관성을 유지해야 한다. 케이블은 벽면의 케이블 덕트나 배선 트레이를 통해 정리하고, 패치 패널을 사용하여 유지보수와 관리의 편의성을 높인다.

IP 주소는 근거리 통신망 내의 각 장치를 고유하게 식별하고 데이터 패킷의 올바른 경로 지정을 가능하게 하는 논리적 주소입니다. LAN에서 IP 주소 설정은 네트워크 통신의 기본이 되는 필수 구성 단계입니다. 설정 방식은 크게 수동 설정과 자동 할당 방식으로 나뉩니다.

수동 설정은 네트워크 관리자가 각 장치에 고정 IP 주소, 서브넷 마스크, 기본 게이트웨이, DNS 서버 주소 등을 직접 입력하는 방식입니다. 이 방식은 서버나 네트워크 프린터와 같이 주소가 변경되어서는 안 되는 장치에 적합합니다. 반면, DHCP를 통한 자동 할당은 네트워크에 연결된 장치가 자동으로 IP 주소 및 관련 설정 정보를 받아오는 방식으로, 대부분의 가정 및 사무실 네트워크에서 표준적으로 사용됩니다. DHCP 서버는 일반적으로 라우터나 전용 서버가 담당하며, 주소 풀에서 사용 가능한 주소를 임대합니다.

올바른 IP 주소 설정을 위해서는 네트워크 주소 체계를 이해해야 합니다. 일반적으로 사설 LAN에서는 RFC 1918에 정의된 사설 IP 대역(예: 192.168.0.0/24, 10.0.0.0/8)을 사용합니다. 설정 시 발생할 수 있는 일반적인 문제는 IP 주소 충돌(동일 주소를 두 장치가 사용), 잘못된 서브넷 마스크, 또는 게이트웨이/DNS 설정 오류입니다. 이러한 문제는 ping이나 ipconfig(Windows)/ifconfig(Linux, macOS) 같은 네트워크 진단 도구를 사용하여 확인하고 해결할 수 있습니다.

근거리 통신망의 보안 설정은 무단 접근과 데이터 유출을 방지하기 위한 필수 절차이다. 이 설정은 주로 무선 LAN 환경에서 더욱 중요하게 적용되며, 유선 네트워크에서도 기본적인 보안 조치가 필요하다.

무선 네트워크의 핵심 보안 설정은 강력한 암호화 프로토콜을 사용하는 것이다. 초기의 WEP는 취약점이 많아 현재는 사용되지 않으며, WPA와 그 후속 버전인 WPA2, WPA3가 표준으로 자리 잡았다. 특히 WPA3는 개인용 네트워크에 강력한 보호를 제공하는 동시에 공공 네트워크에서의 데이터 암호화도 개선했다. 네트워크 관리자는 기본 제공되는 공장 출고 시 설정된 암호를 반드시 변경해야 하며, 복잡한 비밀번호를 사용해야 한다. 또한 SSID 브로드캐스팅을 숨기는 것도 기본적인 조치 중 하나이나, 완벽한 보안 방법은 아니다.

유선 네트워크의 보안 설정은 주로 논리적 구분과 접근 제어에 초점을 맞춘다. 가상 근거리 통신망을 구성하여 물리적으로는 하나의 네트워크 장비를 논리적으로 여러 개의 독립된 네트워크로 분리할 수 있다. 이는 부서별로 트래픽을 격리하고 보안을 강화하는 데 효과적이다. 또한 네트워크 스위치의 포트 보안 기능을 활성화하여 특정 MAC 주소만 해당 포트를 사용하도록 제한할 수 있다. 모든 네트워크 장치에 대한 강력한 관리자 암호 설정과 정기적인 펌웨어 업데이트는 가장 기본적이면서도 중요한 보안 설정 관행이다.

무선 네트워크 보안은 무선 LAN의 신호가 공중에 방사되어 물리적 경계를 넘어 전파될 수 있기 때문에 필수적인 고려사항이다. 이를 통해 무단 접근, 데이터 도청, 네트워크 자원의 불법 사용을 방지한다. 초기 무선 네트워크는 보안 기능이 취약했으나, 지속적인 위협에 대응하여 다양한 암호화 및 인증 프로토콜이 발전해왔다.

무선 네트워크의 핵심 보안 메커니즘은 암호화와 접근 제어이다. 주요 보안 프로토콜의 발전은 다음과 같다.

효과적인 보안을 위해서는 강력한 암호를 사용하고, 기본 설정된 관리자 비밀번호와 SSID를 변경해야 한다. 또한, 불필요한 경우 SSID 브로드캐스트를 숨기고, MAC 주소 필터링을 통해 허용된 장치만 접속하도록 제한할 수 있다. 정기적으로 펌웨어를 업데이트하여 알려진 취약점을 패치하는 것도 중요하다.

방화벽은 사전에 정의된 보안 규칙에 따라 네트워크 트래픽을 허용하거나 차단하는 장치 또는 소프트웨어이다. 주로 신뢰할 수 있는 내부 네트워크와 신뢰할 수 없는 외부 네트워크(예: 인터넷) 사이의 경계에 배치된다. 방화벽은 패킷 필터링, 상태 기반 검사, 애플리케이션 계층 게이트웨이 등 다양한 기술을 사용하여 악성 코드나 무단 접근 시도를 차단한다. 네트워크 기반 하드웨어 방화벽과 개별 컴퓨터에 설치되는 소프트웨어 방화벽으로 구분된다.

접근 제어는 인가된 사용자와 장치만 네트워크 자원에 접근할 수 있도록 관리하는 정책과 메커니즘을 말한다. 주요 방법으로는 사용자 인증, 권한 부여, 계정 관리가 포함된다. 일반적으로 중앙 집중식 디렉터리 서비스(예: Active Directory, LDAP)를 통해 사용자 계정과 그룹 정책을 관리하며, RADIUS나 TACACS+ 같은 프로토콜을 이용한 네트워크 접근 제어(NAC)도 널리 사용된다. NAC는 장치가 네트워크에 연결되기 전에 보안 준수 여부(예: 안티바이러스 설치 상태)를 검사할 수 있다.

방화벽과 접근 제어는 상호 보완적으로 작동하여 근거리 통신망의 보안을 강화한다. 방화벽이 외부 위협으로부터 네트워크를 보호하는 반면, 접근 제어는 내부에서 발생할 수 있는 권한 남용이나 정보 유출을 방지한다. 효과적인 보안을 위해 방화벽 규칙은 최소 권한 원칙에 따라 엄격하게 설정해야 하며, 접근 제어 정책은 정기적으로 검토 및 갱신해야 한다.

근거리 통신망은 가정과 사무실 환경에서 가장 보편적으로 활용되는 네트워크 인프라이다. 주로 유선 LAN과 무선 LAN을 혼합하여 구성되며, 인터넷 접속, 파일 및 프린터 공유, 내부 통신 등 다양한 목적으로 사용된다. 가정에서는 스마트폰, 노트북, 스마트 TV, 게임 콘솔 등 여러 기기를 연결하여 편의성을 높이고, 사무실에서는 업무 효율성과 협업을 증진시키는 핵심 도구 역할을 한다.

가정용 네트워크의 일반적인 구성은 인터넷 서비스 제공자로부터 제공되는 광대역 모뎀과 라우터를 중심으로 이루어진다. 라우터는 DHCP 서버 기능을 통해 내부 기기에 IP 주소를 자동으로 할당하고, 내장된 스위치 포트를 통해 유선 연결을, Wi-Fi 기능을 통해 무선 연결을 동시에 제공한다. 최근에는 홈 IoT 기기(예: 스마트 스피커, 보안 카메라, 조명 시스템)의 확산으로 네트워크에 연결되는 기기의 수와 종류가 급격히 증가하는 추세이다.

사무실 네트워킹은 규모와 복잡성이 더 크다. 일반적으로 중앙의 핵심 스위치에 여러 층이나 부서의 스위치가 계층적으로 연결되는 구조를 가진다. 서버, 공용 프린터, 네트워크 저장 장치는 유선으로 연결되어 안정성과 속도를 보장받는 경우가 많으며, 직원들의 이동성과 편의를 위해 전 구역에 무선 접속점이 설치된다. 가상 사설망을 통한 원격 접속 지원도 표준적인 기능이 되었다.

두 환경 모두에서 네트워크 보안은 중요한 고려사항이다. 가정에서는 WPA3와 같은 강력한 무선 암호화 프로토콜 사용과 기본 관리자 비밀번호 변경이 필수적이다. 사무실 네트워크는 더 엄격한 접근 제어 목록, 네트워크 세분화, 침입 탐지 시스템 등을 도입하여 내부 데이터와 자원을 보호한다.

산업 자동화 분야에서 근거리 통신망은 생산 설비, 센서, 제어 장치 및 모니터링 시스템 간의 실시간 데이터 교환을 가능하게 하는 핵심 인프라 역할을 한다. 공장 내 제조 실행 시스템이나 분산 제어 시스템은 LAN을 통해 각종 장치들을 연결하여 공정 데이터를 수집하고 제어 명령을 전달한다. 이를 통해 생산 라인의 효율성을 극대화하고, 예지 정비를 위한 장비 상태 모니터링이 가능해진다.

전통적인 유선 이더넷은 높은 신뢰성과 낮은 지연 시간 덕분에 프로그래머블 논리 제어기나 산업용 로봇과 같은 중요한 장치의 연결에 널리 사용된다. 특히, 산업용 이더넷이라 불리는 프로피넷, 이더넷/IP, 모드버스 TCP 등의 프로토콜은 실시간 제어에 특화되어 표준 이더넷 기술을 기반으로 산업 환경의 요구사항을 충족시킨다.

한편, 무선 LAN 기술도 산업 IoT의 확산과 함께 유연한 배치가 필요한 이동형 장치나 원격 센서 네트워크 연결에 점차 적용되고 있다. 무선 기술은 배선 비용을 절감하고 설비 재배치를 용이하게 하지만, 산업 환경의 전파 간섭과 보안 문제를 해결하기 위한 견고한 설계가 필수적이다.

교육 기관에서 근거리 통신망은 교수-학습 활동, 행정 업무, 연구 활동을 지원하는 핵심 인프라로 자리 잡았다. 학교 내 컴퓨터실, 도서관, 강의실, 연구실, 기숙사 등에 설치된 유선 LAN과 무선 LAN을 통해 학생과 교직원은 교육 자료에 접근하고, 협업하며, 온라인 학습 플랫폼을 이용한다. 특히 디지털 교과서, e-러닝 시스템, 가상 실험실 등의 활용은 안정적이고 고속의 LAN 연결을 전제로 한다.

대학 및 연구 기관에서는 고성능 LAN이 필수적이다. 대규모 데이터를 처리하는 과학 연구, 시뮬레이션, 학술 정보 데이터베이스 접근은 고대역폭 네트워크를 요구한다. 많은 기관은 연구실 네트워크를 일반 업무망과 분리하거나, 가상 LAN 기술을 적용하여 성능과 보안을 관리한다. 캠퍼스 전체를 연결하는 캠퍼스 네트워크도 확장된 LAN 개념으로 볼 수 있다.

초중등 교육 현장에서는 무선 네트워크의 역할이 크다. Wi-Fi를 통해 학생들은 태블릿이나 노트북을 이용해 인터랙티브한 수업에 참여하고, 교사는 실시간으로 학습 진행 상황을 모니터링할 수 있다. 또한, 교육 행정 정보 시스템과 연동된 LAN은 출결 관리, 성적 처리, 학사 행정의 효율성을 높인다. 그러나 학생들의 접근 제어와 불법 콘텐츠 차단을 위한 방화벽 및 콘텐츠 필터링 솔루션의 도입은 중요한 보안 과제이다.

IEEE 802 시리즈는 근거리 통신망과 도시권 통신망을 위한 표준을 정의하는 IEEE의 프로젝트 그룹이다. 이 표준들은 주로 OSI 모델의 물리 계층과 데이터 링크 계층의 매체 접근 제어 부계층을 다룬다. 1980년 2월에 시작된 프로젝트여서 '802'라는 번호가 붙었다.

가장 널리 알려진 표준은 이더넷을 규정하는 IEEE 802.3과 무선 LAN을 규정하는 IEEE 802.11이다. 그 외에도 다양한 네트워킹 기술에 대한 표준이 존재한다. 주요 표준들은 다음과 같다.

이러한 표준들은 호환성을 보장하고 기술의 발전을 촉진하는 데 핵심적인 역할을 한다. 예를 들어, IEEE 802.11 표준은 'a', 'b', 'g', 'n', 'ac', 'ax'와 같은 개정안을 통해 데이터 속도와 효율성을 지속적으로 향상시켜 왔다. 각 작업 그룹은 특정 기술 영역에 집중하여 상세한 물리적 매체 규격과 접근 제어 방식을 정의한다.

TCP/IP 프로토콜 스위트는 인터넷 및 대부분의 근거리 통신망의 통신을 가능하게 하는 핵심 프로토콜 집합이다. 이 스위트는 여러 계층으로 구성된 프로토콜 스택으로, 각 계층이 특정한 기능을 담당하며 상위 계층에 서비스를 제공한다. LAN 환경에서는 주로 네트워크 계층의 IP와 전송 계층의 TCP, UDP가 중요한 역할을 한다.

TCP/IP 모델은 일반적으로 네 개의 계층으로 설명된다. 각 계층과 LAN에서의 주요 구성 요소는 다음과 같다.

LAN에서 IP 주소는 네트워크 상의 각 장치를 식별하는 논리적 주소로 기능한다. 사설 IP 주소 대역(예: 192.168.x.x)이 주로 사용되며, 라우터나 게이트웨이를 통해 NAT 기술로 공인 IP 주소와 변환되어 외부 네트워크와 통신한다. ARP는 같은 LAN 내에서 상대방의 IP 주소를 물리적 MAC 주소로 변환하는 프로토콜이다.

이 프로토콜 스위트의 장점은 특정 하드웨어나 운영체제에 종속되지 않는 개방성과 유연성에 있다. 이로 인해 이더넷 기반 유선 LAN과 IEEE 802.11 기반 무선 Wi-Fi 네트워크 모두에서 공통적으로 TCP/IP를 사용하여 통신할 수 있다. 현대의 LAN은 물리적 연결 수단과 무관하게 TCP/IP를 기반으로 통일된 네트워킹 환경을 구성한다.