정보통신 : 기술 면접 준비 5 : 근거리 네트워크(LAN)과 이더넷

오늘날 세계는 네트워크의 범위에 따라 구분을 두었는데 전반적인 종류들을 살펴보고

LAN을 중점적으로 좀더 공부해보자. 

 

 

PAN(Personal Area Net.)

• 수십m 이내의 작은 네트워크

• 예: 블루투스, 지그비(Zigbee ) 

 

LAN(Local Area Net.)

• 수백m 이내의 근거리 영역의 네트워크

 

MAN(Metropolitan Area Net.)

• 도시권 통신망(수십km)

• 예: 케이블TV

 

WAN(Wide Area Net.)

• 광역 통신망(LAN과 MAN의 확장)

• 국가, 대륙과 같이 넓은 영역을 연결 

 

------------------------------------------------------   아래 VAN은 위에 것들을 활용 하여 만드는 일종에 서비스 이다.

VAN(Value Added Net.)

• 부가가치통신망

• 전송, 교환, 통신처리, 정보처리 등의 기능을 담당

• 통신 사업자로부터 회선을 빌려 새로운 부가서비스를 제공

• 예: 알뜰폰, 넷플렉스, 쿠팡TV

 

 

LAN (Local Area Network) 

• 동일 빌딩 내 또는 한정된 지역(수백 m) 내 통신 네트워크 
• 기본 토폴로지 (어떻게 연결 되었냐에 따라): 스타형, 링형, 버스형, 계층형

 

전송 매체 

• 꼬임선 케이블(Twisted Cable) 
• 동축 케이블(Coaxial Cable) 
• 광 케이블(Optical Fiber Cable)

이러한 신기술도 있다.

 

꼬임선 케이블(Twisted Cable) 

• 전기적 간섭 현상을 줄이기 위해서 균일하게 서로 감겨 있는 형태의 케이블 
• 하나의 케이블에 여러 쌍의 꼬임선들을 절연체로 피복하여 구성
• 가격이 저렴하고 설치가 간편
• 주파수 대역이 좁기 때문에 채널 수가 제한적
• 내구성이 약함 
• 스타형, 링형, 버스형에 주로 사용

 

카테고리(Category)에 따른 분류

• Category 1: 전화 통신에 사용

• Category 2: 최대 4Mbps 속도로 데이터 전송

• Category 3: 10 Base-T로 최대 10Mbps 지원

• Category 4: 토큰링 네트워크용 16Mbps 지원

• Category 5: 최대 100Mbps 지원

• Category 6: 최대 1Gbps 지원

 

참고자료

[네트워크] Category Cable

 

 

동축(Coaxial) 케이블 

• 내부에 있는 단열 구리선과 외부 도체로 구성 
• 내부 도체와 외부 도체 사이에는 절연물질이 있으며, 외부 도체는 피복으로 보호
• 트위스트 페어 케이블의 표피 효(외부 노이즈)에 따른 고주파전송의 문제를 보완
• 유선TV 전송, 근거리 통신망, CATV 등 고주파 신호의 광대역 전송(500Mbps)과 장거리 전화 전송에 유리 
• LAN에서는 버스형과 링형 구조에 주로 사용

ex 지금 집에 TV 뒤를 본다면 동축 케이블을 많이 볼 수 있을 것이다.

 

 

 

광섬유 케이블

여러 가닥의 석영(유리섬유)을 케이블 안에 삽입 

레이저(광)의 전반사 현상을 이용해 데이터를 전송 

광코어, 광클래딩(크래드), 재킷 등으로 구성

2진 수 0과 1을 구현하려고 광섬유가 빛을 켰다/껐다 하는 캐리어 역할을 수행 

 

장점

• 꼬임선, 동축 케이블에 비해 대역폭이 넓어 고속으로 전송 가능 => 광대역성

• 감쇠 영향도 상대적으로 아주 낮음 => 저손실성

• 외부 전자기장에 영향을 받지 않아 오류 발생률도 매우 낮음 • 케이블이 작고 가벼우며 유연성이 있음 

 

단점

• 가격이 비쌈

• 탭을 이용하여 분기선을 만들기가 어려움

• 연결할 부위를 일직선으로 해야하므로 전문적인 작업 기술 필요

 

 

 

 

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관련 프로토콜

 

ALOHA(Additive Link Online Hawaii Area)

• 송신할 데이터가 있으면 바로 보냄

• 수신측은 동일한 송신데이터를 송신측에 회신

• 송신측은 회신메시지와 송신메시지의 동일 성을 확인하여 전송 성공여부를 판단 

 

Slotted ALOHA

• 클럭 신호를 이용하여 모든 스테이션들이 동기화됨

• 패킷 충돌 확률을 감소

• 일반적으로 ALOHA보다 2배의 속도향상이 있음 

 

CSMA/CD  : 최신 방식 

• 전송 매체의 사용 중임의 상태를 모니터링하고, 가용 시 매체를 사용

 

최신 방식을 조금더 살펴보자

 

매체 접근 방식: CSMA 

CSMA : Carrier-Sense Multiple Access 

송신 측은 전송매체(랜케이블)의 전기적 신호를 감지

• 신호 감지 => 대기

• 신호 없음 => 데이터 송신

 

 

즉 아무도 안쓰면 내가 쓰는 건데 단점 눈치게임 처럼 충돌가능

 

 

매체 접근 방식: CSMA/CD 

CSMA/CD : Carrier-Sense Multiple Access / Collision Detection 

송신 측은 전송매체(랜케이블)의 전기적 신호를 감지

• 신호(전송 또는 충돌) 감지 => 설정 시간 대기

• 신호 없음 => 임의 시간 대기 후 데이터 송신

 

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추가적 개념

 

 

그림은 쉽게 외우기 위한 참조 그림임 

 

 

이더넷이란 LAN을 위해 개발된 근거리 유선 네트워크용 기술임

 

이더넷

• Ethernet
• IEEE 802.3의 표준화 
• CSMA/CD 기법을 채택 
• 전송 속도와 범위에 따라 다양한 규격이 있음
  •  예: 10Base-5(10Mbps, 50m), 10Base-2(10Mbps, 200m), 10Base-T(10Mbps, Twist-pair) 등 
• LAN을 위해 개발된 근거리 유선 네트워크용 기술
• 버스형(16Mbps이하 저속 이더넷)과 성형(100Mbps이상의 고속 이더넷)으로 구분 

 

장점:

• 설치 비용이 저렴하고 관리가 쉬움

• 네트워크 구조가 간단 

 

단점:

• 다량의 노드 존재 시 신호 때문에 충돌 발생

• 충돌이 많아지면 지연이 큼

 

속도에 따른 이더넷 구분 (이런게 있다고 알아만 두자 )

 

실제 LAN을 활용하여 근거리 유선 네트워크용 기술 이더넷을 이용 할때는 특정 장치가 필요함  위에 이더넷 케이블을 

NIC(동의어 NIU)에 꽃아줘야함 

 

NIC (Network Interface Card)

• 전송 매체에 접속시켜 주는 역할 
• OSI 계층모델에서 1 & 2 계층의 프로토콜을 처리하는 기능 담당 
• NIU, LAN 카드/보드, 네트워크 어댑터라고도 함
  • 탑재 형태에 따라 PCI, ISA, EISA, PCMCIA, USB 등으로 분류 
• LAN 카드의 속도 단위 : bps