* LAN(Local Area Network)
LAN은 '단일 건물이나 학교 같은 소규모 지역에서 네트워크를 구축한다'는 것이다.
예를 들어 PC방에서 각 PC를 네트워킹하는 것이 LAN을 구축하는 것이다.
규모가 작을 때는 단일 전송 케이블로 모든 호스트를 연결할 수 있다.
따라서 LAN 환경은 호스트 간의 간격이 가깝기 때문에 데이터를 브로드캐스팅(Broadcasting) 방식으로 전송한다.
즉, LAN의 link는 multipoint link이기에 MAC 기능이 필요하다.
Multipoint link는 다수의 port가 상호연결되는 구성으로, 하나의 단말이 frame을 송신하면 연결된 다른 모든 단말로 신호가 broadcast 된다. 이때 만약 2개 이상의 단말이 동시에 frame을 송신하면 충돌이 발생한다. 따라서 각 장치를 식별할 수 있는 MAC 주소(물리 주소)가 필요하다.
LAN의 종류에는 Ethernet, TokenRing, FDDI 등이 있는데, 현재는 이더넷 계열의 LAN이 널리 사용되고 있다.
이더넷은 Xerox에서 개발하였고, Token Ring은 IBM, FDDI는 ANSI에서 개발하였다.
LAN 구성 형태 - 버스형, 링형
LAN 환경에서 호스트를 연결하는 방식을 구성 형태(Topology)에 따라 버스형과 링형으로 구분한다.
즉, 버스형과 링형은 브로드캐스팅 방식이다.
네트워크는 다양한 기준으로 분류할 수 있는데, 지리적 분포에 따라 LAN, MAN, WAN으로 분류하는 것이 대표적이다.
데이터 전송 및 교환 기술에 따라, 각 호스트를 1:1로 직접 연결하는 점대점(Point-to-Point) 방식과 브로드캐스팅 방식으로 분류할 수도 있다.
점대점 방식에는 스타형, 링형, 완전형, 불규칙형이 있고, 브로드캐스팅 방식에는 버스형과 링형이 있다.
1. 버스(Bus) 형
버스형은 공유 버스 하나에 호스트들을 직접 연결하는 방식으로, 한 호스트가 전송한 데이터를 네트워크에 연결된 모드 호스트에게 브로드캐스트 한다.
대표적인 버스형 연결 형태에는 이더넷이 있다.
2. 링(Ring) 형
링형은 호스트 간 연결이 순환 구조인 링 형태이다.
데이터는 시계방향이나 반시계방향으로 전송되며, 전송된 데이터는 반드시 링을 한 바퀴 돌아서 송신호스트로 되돌아온다.
링 주위에는 항상 토큰(Token)이라는 제어프레임이 순환하고 있으며, 링형에서는 일반적으로 이 토큰을 사전에 확보하여 미리 충돌을 방지한다.
링을 한 바퀴 순환하여 되돌아온 데이터를 송신호스트가 링에서 회수하여 전송 과정을 종료하고, 사전에 확보한 토큰을 링에 돌려주어 다른 호스트가 데이터를 전송할 수 있게 한다.
네트워크에서 토큰은 하나밖에 없으므로 호스트도 하나뿐이다. 즉, 데이터를 전송하려면 토큰이 올 때까지 기다려야 한다.
링형은 호스트가 1:1 연결 구조를 지원하고, 전송 데이터가 모든 호스트에게 전달된다는 측면에서 점대점 방식과 브로드캐스팅 방식에 모두 부합한다.
IEEE 802 - LAN의 표준화
IEEE 802는 LAN을 표준화하는 위원회이다.
LAN의 계층은 OSI Model의 Data Link 계층까지 정의하고 있다.
따라서 multipoint link인 LAN의 MAC 기능은 Data Link 계층 하부에 위치하고 있다.
LLC(Logic Link Control)는 Link 제어 기능을 담당하는데, 현재 LAN에서 LLC를 사용하지 않는다.
* Ethernet(이더넷)
이더넷은 네트워크를 구축하는 방식 중 하나로, CSMA/CD 프로토콜 사용하여 통신한다.
Ethernet, Token ring, FDDI 등 다양한 종류의 LAN이 존재하지만, 현재는 이더넷 계열의 LAN이 널리 사용되고 있다.
CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection)
CSMA/CD는 이더넷에서 사용하는 MAC(충돌 방지)이다.
먼저 현재 네트워크상에 통신이 일어나고 있는지 Carrier Sense를 한다. 이때 캐리어(네트워크상에 나타나는 신호)가 감지되면 대기하고, 감지되지 않으면 데이터를 전송한다.
이때 만약 2개 이상의 PC나 서버가 동시에 데이터를 전송하면 즉, Multiple Access(다중 접근)가 발생하면 Collision(충돌)이 발생하기 때문에 Collison Detection(충돌 감지)이 필요하다.
공유 버스에서 충돌이 발생하면 임의의 시간 동안 대기한 후 다시 carrier sense 하는 과정을 다시 반복한다.
CSMA/CD 특성상 이더넷에서 충돌이 발생하는 것은 자연스러운 일이다.
충돌을 해결하는 방법에는 충돌이 발생할 가능성 자체를 차단하는 사전 해결 방식과, 충돌을 허용하고 나중에 해결하는 사후 해결 방식이 있는데, 이더넷은 사후 해결 방식이다.
10 Base T
10 Base T는 전송 속도 10 Mbps, Base는 신호 전송방식이 baseband, T는 전송매체로 TP(Twisted pair) 케이블을 사용하는 방식이다.
Baseband는 0과 1의 직류 신호를 변조 없이 그대로 전송하는 방식이고,
TP 케이블은 전류가 흐를 때 서로의 간섭을 줄이기 위해 꼬아진 페어(한쌍 즉 두 가닥) 케이블이다.
RJ-45 잭을 이용해 UTP 케이블을 연결하여 카테고리 3, 4, 5를 사용할 수 있다.
UTP(Unshielded Twisted-pair)는 감싸있지 않은 꼬인 페어 케이블로, 전송 가능 대역폭에 따라 카테고리가 분류되어 있다.
Fast Ethernet
Fast Ethernet은 10Mbps LAN을 고속화하기 위해 100Mbps 전송속도를 제공하는 고속 이더넷이다.
CSMA/CD MAC을 사용하고, 10Mbps 이더넷과 동일한 frame format을 사용한다.
Fast Ethernet에는 100 Base TX, 100 Base FX, 100 Base T4 등이 있다.
TX는 2쌍의 UTP, FX는 2가닥이 광섬유케이블, T4는 4쌍의 UTP 케이블을 사용한다.
DIX 2.0 - Frame Format
DIX 2.0은 대부분의 이더넷이 사용하는 Frame Format이다.
Preamble: frame의 시작을 알리는 부분
Destination Address(DA): 목적지 MAC 주소
Source Address(SA): 출발지 MAC 주소
Type: demultiplexing을 하는 데 사용
FCS: error checking
'CS > 네트워크' 카테고리의 다른 글
| [데이터 통신] Physical layer 관련 개념 정리 (0) | 2024.04.01 |
|---|---|
| [데이터 통신] 계층 구조, OSI 7 Layers (0) | 2024.04.01 |
| [Cisco Packet Tracer] 장비 기본 설정 #2 - IP 주소 할당 (0) | 2023.11.12 |
| [Cisco Packet Tracer] 장비 기본 설정 - 이름 및 비밀번호 설정, IP 주소 할당 (0) | 2023.11.12 |
| [Cisco Packet Tracer] 모드 설정, 기본 Console 연결 (0) | 2023.11.11 |
댓글