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| Sonnet의 Solo 10GbE NIC | 인텔의 100GbE NIC | |
1. 개요
NIC(Network Interface Controller)라고도 한다. 컴퓨터의 구성품 중 하나로 한 네트워크 안에서 컴퓨터간 신호를 주고받는 데 쓰이는 하드웨어이다. OSI 2계층에 해당되는데, MAC 주소를 근거로 데이터를 처리 혹은 폐기한다.다른 이름으로는 이더넷 카드, 네트워크 어댑터라고 불린다. 대한민국과 일본 한정으로 랜 카드라 불리기도 한다.
2. 상세
2000년대 초 네트워크가 보급되기 전에는 확장 카드로 사용자가 구매하여 설치했다. 그 시절 가정용 컴퓨터에는 56Kbps 전화 모뎀이 많이 장착되었고 ADSL이나 케이블 모뎀을 이용하지 않으면 랜 카드를 달 필요가 없었다. 과거에는 주로 네트워크를 통한 업무 공유를 위해 기업 위주로 수요가 있었지만 한 가정에 여러 개의 컴퓨터를 사용하기 시작한 90년대 말~2000년대 초부터 가정에서도 수요가 늘어났다. 광대역 네트워크가 대중화된 요즘에는 메인보드에 필수적으로 내장될 정도로 대중화되었다. 개인 수준에선 메인보드에 무선랜이 없어서[1] 따로 카드를 장착해야 하는 경우나, 헤비 유저나 서버를 굴려서 내장 랜 칩셋으로 감당하기 어려운 작업을 할 때 정도에만 쓴다.기가비트 랜도 지원을 안 할 정도의 구형 메인보드라면 현 시점에선 차라리 그냥 PC 한 대를 새로 맞추는 게 더 나을 수 있다. 당장 2020년대 현재는 이제는 중고로밖에 구할 수 없는 LGA 775 소켓용 메인보드 중에서도 기가비트 랜을 지원하는 기종이 있을 정도이다. 2024년 10월 현재 1Gbps(1000Mbps)를 지원하는 랜카드 중에서 가장 저렴한 것이 배송비를 제외한 가격으로 리버네트워크 NEXI NX-GL2000(PCI-E 방식)의 가격은 2024년 10월 28일 기준 최저가로 5790원이며 엠비에프 MBF-GLAN30BK(USB-A 방식)의 가격은 7,800원으로 기가 랜카드는 상당히 대중화가 되었다.
2010년대 후반부터는 10기가비트 이더넷이 서버 시장 외부로도 보급되기 시작하면서 슬슬 외장 랜 카드가 필요해진 경우가 많아졌다. 그러나 10기가 인터넷이 지원되는 랜카드의 경우 2024년 10월 28일 리버네트워크 NEXI NX-N200-10G의 경우 현재 최저가로 55,760원으로, 10기가를 지원하는 NIC을 이거보다 싸게 구하는 방법은 멜라녹스의 ConnectX-3 시리즈 같은 구형 카드를 중고로 구하는 방법 외에는 없다. RJ-45를 지원하는 랜카드를 싸게 샀더라도 라우터와 스위치 등의 관련 장비는 엄청나게 비싸며, SFP+ 랜카드와 스위치[2]를 구매하더라도 지빅, 광케이블, DAC 등에서 돈이 꽤나 깨진다.[3] 정말 어찌어찌해서 싸게 구성하더라도 스위치, 지빅, 케이블 간의 파편화로 인한 벤더 호환 문제와 각종 광케이블 규격 문제에 대해 시간을 들이며(어쩔 때는 돈까지도) 배워야 한다. 상기한 바와 같이 비용문제와 함께 일반인 기준으로는 골치아플 일이 많기 때문에 10기가 인터넷이 대중화가 되는 시점은 오래 걸릴 것으로 예상된다.
3. 종류
3.1. 유선 네트워크 카드
3.1.1. 이더넷 카드
메인보드의 슬롯 발전에 맞춰서 ISA 버스, PCI, PCI-E용 랜 카드가 있으며, 요즘에는 USB 형식의 유선 랜 카드도 판매된다.
주로 기업, 사업장 등에서 네트워크 입출력을 늘리거나 고급 기능을 사용하기 위해 사용한다. 그러나 일반적인 작업 환경에서는 내장 랜 칩셋과 성능 차이를 체감하기 어렵다.
USB 1.1은 12Mbps의 좁은 대역폭 때문에 10Mbps 이더넷도 겨우 지원했으며, USB 2.0은 480Mbps의 대역폭 덕분에 100Mbps 이더넷을 어느 정도는 지원한다. USB 3.0에 들어서는 5Gbps로 늘어난 대역폭 때문에 2.5Gbps 이더넷도 지원한다. PCI 형식은 최대 대역폭이 133MB/s이므로 1Gbps 이더넷을 아슬아슬하게 지원한다. PCI-E 형식의 랜 카드는 서버에서 사용하기 위해서 100Gbps까지 지원하기도 한다. 10Gbps 이상급은 가격이 비싸며 데이터 센터나 통신사 내부 네트워크 등 높은 대역폭이 필요한 곳에서 사용한다.
위 사진처럼 구형 랜 카드의 경우 RJ-45 포트 옆에 BNC 포트가 달려 있다. 당시에는 RJ-45와 BNC 겸용 랜 카드가 흔했으나, 요즘 메인보드에 내장된 랜 카드는 BNC를 지원하지 않으며, 외장형 랜 카드 역시 위 사진처럼 BNC를 지원하는 기종을 찾아보기 어려워졌다. 그나마 있는 것도 대부분 산업현장 등 특수목적으로 사용되는 부품이거나 위 사진처럼 ISA 버스 시절의 중고품이다.
게이밍의 특화된 랜 카드도 등장하고 있다. 트래픽 중에서 게이밍 관련 분야에 우선순위를 두어서 온라인 게임을 할때 인풋 아웃풋 랙을 줄인 제품들이다.
2000년대 중반 Killer라는 이름의 게이밍 랜 카드가 나온 적이 있다. 칩셋 내에 별도의 TCP/IP 스택을 사용하는 리눅스 커널을 집어넣어 네트워크 지연을 완화하겠다는 형태의 랜 카드인데, 실제 효용성 자체에는 찬반양론이 있지만 네트워크를 사용하는 프로그램 여러 개를 한번에 사용할 때는 꽤 괜찮다는 평. 후속 모델이 나오면서 단독적인 판매는 중단되고 메인보드 혹은 노트북에 탑재되는 형태로만 판매되는데[4] 별도의 커널과 스택을 사용하는 정도까진 아니고 그냥 전용 소프트웨어와 함께 튜닝이 된 정도이다. 하지만 이게 드라이버 문제를 상당히 자주 일으키고 심지어는 블루스크린까지 뜨게 만든다. 인터넷에 킬러랜이라고 검색해보면 온갖 불평불만을 볼 수 있다. 그래서 킬러랜에 학을 뗀 사람은 킬러랜이 들어갔다는 기기를 보면 무조건 거르거나 랜카드를 교체할 정도.[5] 인텔이 킬러랜을 인수한 이후 인텔 랜카드에 킬러랜 드라이버를 얹은 방식이 되어 드라이버만 기본으로 설정하면 그래도 그나마 낫다.
한 때는 상대적으로 레이턴시가 크고 CPU 점유율이 높은 리얼텍 랜 보다 레이턴시와 CPU 점유율이 작은 인텔 유선랜을 게이밍용으로 더 쳐줬었고, 고급형 메인보드들도 대부분 인텔랜을 사용했다. 하지만 2.5Gbps 랜에 들어서 리얼텍 RTL8125B와 인텔 I225-V 시리즈에서는 리얼텍 RTL8125 시리즈의 선호도가 높아지게 됐다. 이유는 인텔 I225-V 시리즈와 ISP간 호환성 문제로 인터넷 끊김이나 속도 저하 현상이 빈번하게 발생했기 때문이다.
과거 리얼텍 RTL8125 시리즈도 출시 당시 동일한 문제점을 가지고 있었으나[6] 이는 리얼텍 특유의 개판으로 만든 드라이버 문제라 출시한지 몇년이 지난 후 최신 드라이버를 설치하면 문제가 해결되는 반면, 인텔 I225-V는 ISP와 인텔 랜 간에 호환성 문제라 사용자가 해결할 방법이 없기 때문이다.[7] 문제는 이러한 현상이 특정 ISP 사용자에만 일어나기 때문에, 여전히 ISP 궁합만 맞는다면 인텔 랜이 리얼텍 랜보다 선호되는 경향이 아직 남아있긴 하다.[8] 이 때문에 인텔랜의 브랜드가치가
3.1.2. 인피니밴드 카드
HPC, 슈퍼컴퓨터, IDC 등에서 쓰이는 서버들 간의 통신에 쓰이는 특수 규격인 인피니밴드 네트워크를 위해 쓰이는 카드. 최소 10Gbps부터 시작하며 수백Gbps까지의 속도를 낸다. 인피니밴드 카드는 이더넷 카드와 비슷하게 생겼지만 펌웨어 설정을 바꾸거나 하지 않는 이상 이더넷 연결은 되지 않는다.인피니밴드는 이더넷과 다른 규격이기에 장비가 비슷해 보이더라도 케이블, 스위치 등도 전용 장비를 사용해야 한다.
주로 인텔, 멜라녹스[10]의 장비를 사용한다.
3.2. 무선 네트워크 카드
3.2.1. Wi-Fi
Wi-Fi 규격 초창기인 2000년대 초반까지 나온 노트북은 PCMCIA 방식 별도 장착 무선 랜 카드를 사용했으며, 이후 노트북 내부 mPCIe 슬롯에 장착되는 무선 랜 카드가 주류가 되었다. PCIe 인터페이스 개발에 맞추어 노트북 무선 랜 카드도 mPCIe 방식으로 변경되었으며, 2010년대 후반부터 출시되는 제품에는 M.2 방식 무선 랜 카드를 장착하는 경우도 있다.반면 데스크톱 컴퓨터는 보통 고정해서 사용하고 대부분 유선연결을 사용했기 때문에 무선 랜 카드가 장착되는 경우가 드물다.[11] 극초기 일부 무선 랜 카드만 ISA 슬롯을 사용했으며, 재빠르게 PCI 및 PCIe로 넘어갔다. 그러나 메인보드 확장부에 장착하는 무선 랜 카드는 안테나 위치가 필연적으로 컴퓨터 뒤쪽이 될 수 밖에 없기 때문에 안테나 연장 케이블로 다른 쪽으로 빼내거나, 아예 USB 방식 무선 랜 카드를 사용하는 경우도 있다. USB 형식은 내장형 안테나를 이용하는 초소형 제품(무선 마우스 수신기처럼 생겼다)부터 분리형 안테나를 장착한 고성능 제품까지 다양하다. 노트북에 쓰이는 mPCIe도 전기 신호는 PCIe와 같기 때문에 mPCI to PCI, mPCIe to PCIe 변환 카드에 물려서 사용할 수 있다. 최근 출시되는 일부 메인보드는 아예 mPCIe 혹은 M.2 슬롯이 있다.
피처폰은 당대 통신사들의 입김으로 인해 무선 랜 카드를 넣지 않았다가 한국에 아이폰이 들어온 2010년대부터 스마트폰에 무선 랜 카드를 넣어 출시했다.
시대가 발전하면서 802.11g, 802.11n, 802.11ac, 802.11ax(Wi-Fi 6)를 거쳐서 802.11be(Wi-Fi 7)까지 출시되었다. 802.11ac는 5 GHz 전용이기 때문에 2.4 GHz만 지원하는 장치에서는 Wi-Fi 5 표준화 이후에도 한동안 802.11n이 최대였다가. 802.11ax 표준화 이후에야 2.4 GHz 대역에서의 속도도 향상되었다. WiGig로도 불리는 802.11ad도 있지만 60GHz라는 커버리지 시망인 대역을 사용하기 때문에 IP 네트워크보다는 무선 디스플레이나 도킹 스테이션과 같이 수 미터 이내의 가까운 거리에서 높은 대역폭이 필요할 때 사용되었다.
노트북 두께가 점점 얇아지면서 무선 랜카드를 온보드로 삽입해 교체를 불가능하게 만드는 경우가 저가형 고가형 가리지 않고 늘어났다. M.2 1216으로 나오는 Wi-Fi 모듈은 M.2 2230보다 메인보드에서 차지하는 면적뿐만 아니라 카드와 슬롯을 합쳤을 때 기준으로 두께도 더 얇다. Wi-Fi 모듈을 교체할 계획이 있다면 스펙 시트와 리뷰를 사전에 확인해야 한다.
3.2.2. 블루투스
와이파이를 지원하는 네트워크 카드는 보통 블루투스도 동시에 지원한다. 그렇지 않을 경우에는 USB 블루투스 카드를 사용하면 된다.
3.2.3. 셀룰러 네트워크
LTE, 5G 등 모바일 통신을 사용하는 네트워크 카드. 비즈니스용 노트북 중 일부나 IoT 장치에 내장되며, 별도의 SIM 카드 슬롯이 있어서 개통된 SIM을 장착해서 셀룰러 네트워크를 사용할 수 있다. 휴대폰과 마찬가지로 이동통신사별 주파수 대역 지원 여부를 사전에 확인해야 한다.4. 제조사
칩셋 제조사는 인텔, 현재 NVIDIA에 인수된 멜라녹스, 브로드컴, 퀄컴, 마벨 테크놀로지, 미디어텍, 리얼텍, VIA, NETSWIFT(WangXun) 등이 있다. 칩셋을 받아 완제품으로 만드는 제조사는 블레스정보통신, EFM 네트웍스 등이 있다.서버 보드나 하이엔드 데스크톱 보드 및 노트북, 심지어 AMD 플랫폼에도 보통 인텔 유선 랜 칩셋이 내장된다. 브로드컴이나 마벨, 인텔은 취향차이 정도의 동급으로 취급되며, 그 아래에 리얼텍, 미디어텍, VIA 등 대만산 칩셋이 있다. NETSWIFT(WangXun)은 대만이 아닌 중국발 칩셋이다. 가정용의 단순한 작업시에는 비싼 랜 카드의 효용이 낮다. 일반적인 사용에서는 고급이나 저급이나 큰 차이가 없다. 고급 랜 카드는 보다 초고속[12]으로 높은 안정성, 드라이버 지원, 고급 기능을 제공한다. 가령 높은 트래픽을 유지하면서 QoS 등의 서비스가 안정적으로 운용되려면 고급 랜 카드의 도움이 필요하다. 여기에 다양한 감시 기능까지 동시에 쓰면 저급품은 버터처럼 녹아버린다. 혹은 분산 연산이 필요한 분야에서 연산기 간에 근거리 통신을 랜으로 연결하는 일은 흔하다. 이 때 네트워크 간에 고도의 데이터 정결성과 응답성이 필요하다. 저가형 제품은 이러한 요구를 맞출 수 없다. 홈 서버를 구성하는 사람들도 이베이에 저가로 풀려 있는 멜라녹스, 인텔, 브로드컴 등의 서버용 구형 카드를 많이 찾는 편이다. 아무래도 홈 서버를 구성하는 입장에서 멜라녹스나 인텔 등이 신뢰할 만 하고 드라이버나 호환성 문제도 적으며, 25Gbps, 40Gbps 등의 초고속 랜카드 또한 비교적 저렴하게 구할 수 있기 때문이다.
이더넷과 다르게 인피니밴드는 칩셋 제조사가 더 적어서, 이들을 사용하는 서버, HPC 쪽에서는 주로 멜라녹스(현재는 NVIDIA)의 제품을 추가로 꽂아서 사용하게 된다.
무선도 유선과 대충 비슷한 경향이다. 인텔, 브로드컴, 퀄컴을 상급으로 간주하는 편이며, 고성능 공유기는 이러한 제조사의 칩셋을 사용하는 경우가 많다. 리얼텍은 주로 저가형 노트북, 공유기, 스마트폰 등에서 볼 수 있는데, 드라이버(특히 리눅스) 퀄리티 문제는 어디 안 가기 때문에 나사 풀린 모습을 이따금씩 보여 주기도 한다. 미디어텍은 한 때는 리얼텍과 비슷한 취급을 받았으나 2010년대 중후반부터 드라이버 품질이 조금씩 더 좋아지고 있다. 엔터프라이즈 상품은 대규모 접속자를 처리해야 하는 회사나 통신사용 Wi-Fi AP에 주로 사용되며, 무선 랜 카드 용으로는 드물다.
상술하듯 메인보드 내장 랜은 인텔랜을 최고로 평가받고 있다. 다만, 2020년부터 보급되기 시작한 2.5Gbps 랜에서는 리얼텍 랜의 선호도가 높아졌는데, 다름아닌 인텔 I225-V과 ISP간 호환성 문제로 인한 랜포트 이슈땜에 인텔 랜카드에 대한 신뢰도가 많이 떨어져서 그렇다. 대표적으로 기가 인터넷인데 100Mbps로 고정된다든지[13], 간헐적으로 인터넷이 끊긴다든지, 심하면 아예 랜카드 드라이버 자체를 못 잡는다는 버그 등이 있다. 덕택에 리비전도 2번이나 되었으나, 2번이나 리비전된 V3버전도 불량품이 약간 있는지 V3버전인데도 인터넷 연결에 문제가 있다는 호소글이 간간히 보이고 있다. 심지어 랜카드 하나때문에 리얼텍 랜카드가 달린 메인보드를 사는 사람도 생겼을 정도다.
사실 리얼텍의 2.5Gbps RTL8125B 역시 동일한 문제점을 호소했으나 그냥 개판으로 만든 드라이버가 원인이라 몇년뒤 최신 드라이버를 설치하면 이러한 문제점이 해결되었다. 그러나 인텔 I-225V는 ISP와 호환 문제라 사용자가 최신 드라이버를 설치하거나 리버전을 구매해도 해결이 되지 않기 때문에 문제가 된것이다. I-225V 자체의 설계 결함이나 RTL8125 처럼 드라이버 문제였다면 드라이버를 업데이트 하거나 I-225V를 다시 만들거나 메인보드 회사들이 다른 랜 칩을 사용하면 되는 문제인데, 이처럼 인텔과 ISP 회사간 호환성 문제라 고급형 메인보드에 여전히 인텔랜이 사용되고 있다. 이 때문에 국내 고급형 메인보드 사용자들은 리얼텍 랜카드를 따로사거나 레이턴시를 감수하고 사제 공유기에 연결하던가[14], ISP 회사를 바꾸는 등 배보다 배꼽이 더 커지는 불편함을 감수하고 있다.
[1] 내장 무선랜이 고장나 못 쓰는 경우도 포함된다.[2] Mikrotik의 CRS-305가 중고로 10만원 초반 선이다[3] 다만 총합이 RJ-45 포트에서 10기가를 지원하는 스위치로 구성하는 것 보다는 조금 싸다.[4] 주로 ASUS나 기가바이트나 MSI나 ASRock의 고급 메인보드에 탑재된다.[5] 근래도 이건 나아지지 않아서 심지어 윈7 시절 나온 인텔 1Gbps 외장형을 내장 드라이버로 윈10에 쓰는게 수백배는 안정적일 지경이다.[6] 지금도 RTL8125를 구글에 검색하면 RTL8125 끊김 현상이 자동검색될 정도다.[7] 레이턴시 증가를 감수하고 중간에 공유기를 달거나 속도 감소를 감수하고 100MB/s 듀플렉스 모드로 설정하거나 랜카드를 아예 새로 사서 다는 방법이 있긴하다.[8] 다만 현대의 CPU 자원은 넘처나고 리얼택 랜도 클럭이 올라가면서 물리적으로 레이턴시가 줄어들었기 때문에 체감상 큰 차이는 과거에 비해 사실상 없다. 과거 싱글~듀얼코어 시절엔 30~60 프레임 왔다갔다 하는 상황에선 3~4 프레임 차이가 컸지만 현재처럼 게임을 돌려도 노는 코어가 많은 때에는 CPU 자원좀 끌어다 썼다고 프레임이 그렇게 많이 떨어지지도 않고 140~220 프레임에서 고작 1 프레임정도 차이난다고 해서 이를 체감할수도 없기 때문이다.[9] I225-V와 I226-V 둘다 코드네임은 폭스빌로 동일한 칩이다.[10] NVIDIA에 인수됨[11] 물론 선 배치가 곤란한 지역에서 가끔 사용되기도 한다. 예를 들어, 집에서 2대 이상의 컴퓨터를 설치하고 공유기를 달아서 쓸 경우, 공유기에서 멀리 떨어진 컴퓨터에는 유선 연결을 하려면 랜선을 길게 뽑은 다음 벽과 천장의 이음매를 따라 선을 연결해야 하는데, 무선 랜 카드를 이용하면 이런 수고를 덜 수 있다. 길게 늘어진 랜선이 실내 미관을 해치는 문제에서 자유로워진다는 장점도 덤으로 얻는다.[12] 백본, HPC, 서버용의 경우 100Gbps 이상까지도 지원. 그러나 대부분의 사람인은 인터넷이든 내부망이든 1~2.5Gbps를 넘는 속도를 쓰지도 않고, 그걸 떠나서 애초에 내부망을 적극적으로 사용할 일도 없는 경우가 대부분이다.[13] 특히 LG U+ 500Mbps 인터넷에서 가장 문제가 심각하다고 한다.[14] A/S 업체에서는 ISP와의 호환성 문제가 발견되면 라우터와 PC 사이에 별도의 사제 공유기를 마련하라고 답변하고 있다.