[네트워크] 근거리 네트워크(LAN)

빌딩, 혹은 건물 안으로 한정된 네트워크를 근거리 통신망이라 하고, 전화선이나 다른 통신 서비스를 사용하여 물리적으로 떨어져 있는 컴퓨터를 연결한 네트워크를 광역 통신망이라 한다. 우리가 사용하는 인터넷은 광역 통신망에 속한다.

 

근거리 네트워크(LAN : Local Area Network)

- 사설망으로 구축되며 범위는 수 km 내로 한정

- 하나의 전송 매체에 연결된 모든 장치가 LAN을 공유

- 하나의 장치가 전송한 데이터는 모든 장치에 연결되어 브로드캐스팅

- 다양한 장치와 연결하기 쉽고 재배치와 확장이 자유로움

- 단일 기관이나 그룹 내에 설치할 수 있어 인트라넷 등을 구축하는데 사용

- 고속 이더넷과 기가비트 이더넷을 주로 사용

 

LAN 전송 방식

1) 베이스밴드

- 디지털 신호를 변조하지 않고 직접 전송, 이더넷이 대표적

- 하나의 케이블에 단일 통신 채널을 형성하여 데이터 전송

- 채널 하나에 신호 하나만 전송하므로 모뎀 필요 없고 비용이 경제적

 

2) 브로드밴드

- 부호화된 데이터를 아날로그 신호로 변조하고 필터 등을 사용하여 제한된 주파수만 전송

- 케이블 TV와 유사하며 하나의 케이블에 다수의 통신 채널을 형성하여 데이터를 동시 전송, 할당된 주파수 대역을 단일 케이블에 분할(FDM : Frequency Division Multiplex)한 후 분할된 주파수를 대역으로 독립된 통신 채널을 형성하여 데이터 동시 전송

- 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하기 위해 모뎀이 필요하며 비용이 들지만 수십 km까지 전송 가능

 

매체 접근 제어 방식(MAC)

LAN은 여러 대의 컴퓨터가 하나의 통신 회선을 공유하기 때문에 데이터 전송 시 충돌이 발생할 가능성이 매우 높다. 따라서 이를 제어해줄 규칙이 필요한데 이를 매체 접근 제어(MAC :Media Access Control)이라 한다. MAC에는 다음과 같은 방식이 존재한다.

 

1) CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection) - 경쟁 방식

반송파(Carrier Sense)를 감지하여 전송 여부를 판단한다. 다른 컴퓨터가 이미 데이터를 보내고 있으면 반송파가 감지되는데 데이터 전송이 끝나고 반송파가 감지되지 않으면 그때 데이터를 보내는 방식이다. 만일 A 컴퓨터가 데이터를 보내고 있는데 B 컴퓨터가 데이터를 보내면 반송파가 발생하고 충돌을 인지(Collision Detection)하게 된다. 따라서 B 컴퓨터의 데이터 전송을 일정 시간동안 중지 시키고 다시 데이터를 보내도록 한다.

 

2) 토큰 제어 방식

접속된 노드 사이를 토큰이라는 패킷이 순차적으로 순환하는 동안 토큰을 얻어 전송하고, 전송이 완료되면 토큰을 반납하는 방식이다. CSMA/CD처럼 충돌 현상이 발생하지는 않지만 자신에게 토큰이 올 때까지 기다려야 된다는 단점이다. 구성 방식에 따라 토큰 버스 방식과 토큰링 방식이 있으나 형태만 다를 뿐 절차는 동일하다.

- 토큰링 방식

모든 컴퓨터가 쉬고 있을 때의 토큰을 Free Token이라 하고, 데이터를 전송하는 컴퓨터는 Free Token이 자신에게 올 때까지 기다려야 한다. 토큰이 오면 Busy Token으로 상태를 바꾼 후 데이터를 전송, 전송이 끝나면 다시 Free Token으로 바꾸고 다음 컴퓨터에게 토큰을 전달한다.

데이터를 받을 때 수신지가 본인이면 패킷을 복사 후 처리하고, 그렇지 않으면 수신된 패킷을 다음 컴퓨터로 전송한다.

어느 컴퓨터나 공평하게 기회가 주어진다는 장점이 있으나, 구현이 어렵고 토큰 운용 관리가 복잡하다.

 

- 토큰버스 방식

토큰은 일정 시간이 지나면 논리적인 순서대로 다음 컴퓨터로 전송한다. 토큰을 받은 컴퓨터는 전송할 데이터가 없으면 다음 컴퓨터로 토큰을 전송하고, 전송할 데이터가 있으면 토큰을 받아 데이터를 전송한 후 토큰을 전송한다.

이더넷과 토큰링의 특징을 합친 방식으로써, 논리적인 순서대로 적용되기 때문에 공장 자동화에 많이 이용된다. 또한, CSMA/CD와는 다르게 데이터 충돌이 발생하지 않는다.(논리적 순서대로 운용되므로)

 

 

이더넷(Ethernet)

LAN과 WAN(Wide Area Network) 등에서 가장 많이 활용되는 기술 규격이다. 이더넷은 OSI 모델에서 물리 계층의 신호와 배선, 데이터 링크 계층에서 MAC 패킷과 프로토콜의 형식을 정의한다. 제록스 사에서 개발한 이더넷은 가장 대표적인 LAN 구성 방식으로써 CSMA/CD를 사용한다. 이더넷은 MAC주소(LAN 카드가 가진 고유 48비트)를 가지고 상호간의 데이터를 주고 받는다.

 

p.s.

Ehternet의 Ether는 빛의 매질로 여겨졌던 에테르(게임에서 한번쯤 들어본 조합 아이템)에서 유래 되었다고 한다...