LAN; 근거리 통신망 - II

근거리 통신망은 OSI 참조 모델의 계층화 개념을 이용하고 IEEE 802 위원회에 의한 LAN 프로토콜의 표준화가 진행되면서 계속 발전되고 있음.

주요 용어

• MAU :
  매체접근장치 signaling, encoding 기능과 대체를 다루는 기능을 수행
• MAC :
  매체접근제어로 LLC와 MAU 사이의 인터페이스 역할, 데이터 전송 매체의 사용권을 모든 노드에게 균등하게 제공하는 기능을 수행
• LLC :
  논리링크제어로 MAC에 의해 확보된 데이터 전송권한을 이용해 흐름제어, 오류제어, 순서화 및 연결관리 등의 기능 수행
• IBSS :
  Independent Basic Service Set.
  무선 LAN의 애드훅(ad-hoc) 통신 방식으로 구성되는 독립적 단위의 무선 LAN
  • ad-hoc 통신방식이란 무선 LAN의 전파가 도달하는 범위 안에서 무선 LAN 카드를 장착한 노드들끼리 직접 통신하는 방식
• BSS :
  Basic Service Set.
  무선 LAN의 인프라스트럭쳐(infrastructure) 통신 방식에서 하나의 AP(Access Point)를 통해 구성되는 무선 LAN
  • 인프라스트럭쳐 통신 방식이란 무선 LAN 카드를 장착한 노드들이 허브나 라우터에 연결된 AP를 통해서 서로 통신하는 방식
• FDDI :
  Fiber Distributed Data Interface.
  광섬유 케이블을 사용하도록 설계된 이중 환형 구조의 LAN

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LAN 참조 모델

OSI 참조 모델과 LAN 참조 모델

물리계층

• 물리 매체 (cable)
  • 케이블을 통해 전기적 신호를 전달하는 역할 수행
  • twisted pair cable, coaxial cable, optical fiber, electric wave
• 매체 접근 장치 (MAU)
  • signaling, encoding 기능과 매체를 다루는 기능 수행

데이터링크 계층

• 매체 접근 제어 (MAC)
  • MAU와 LLC 사이의 인터페이스
  • 데이터 전송 매체의 사용권을 모든 노드에게 균등하게 제공하는 기능 수행
• 논리링크 제어 (LLC)
  • MAC에 의해 확보된 데이터 전송 권한을 이용해 흐름제어, 오류제어, 순서화 및 연결관리 등의 기능 수행

LAN의 논리 링크 제어

논리링크제어 (LLC) 계층

• 중간 노드 없이 인접 두 노드 사이의 데이터 전송
• OSI 참조모델의 데이터링크 계층
• 차이
  • LLC는 다중접근을 지원
  • 매체제어는 MAC에서 해결하므로 LLC는 관여하지 않음
  • 데이터링크 계층 기능의 일부만 수행

LAN 관련 표준

IEEE 802 프로토콜

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무선 LAN

개요

• 적외선이나 전파를 사용하여 노드들을 연결한 LAN
• 장점
  • 이동 중에도 통신할 수 있음
  • 빠른 시간 내에 네트워크 구축 가능
  • 노드들의 배치에 영향을 받지 않음
  • 복잡한 배선의 번거로움 제거 가능
• 단점
  • 유선보다 전송속도가 느림
  • 간섭 발생 가능성 높음
  • 보안에 취약함

전송 매체

• 적외선 기술 사용
• 대부분 무선 LAN은 2.4GHz ~ 5GHz대의 주파수 대역 사용

무선 LAN의 종류

• 802.11a
  • 5.7 GHz 주파수 사용
  • 최대 54 Mbps
• 802.11b
  • 2.4 GHz 주파수 사용
  • 최대 11 Mbps
• 802.11g
  • 2.4 GHz
  • 최대 54 Mbps
• 802.11n
  • 2.4 GHz || 5 GHz
  • 최대 600 Mbps

무선 LAN의 통신 방식

AD HOC

• 무선 LAN의 전파가 도달하는 범위 안에서 무선 LAN 카드를 장착한 노드들끼리 직접 통신하는 방식
• IBSS (Independent Basic Service Set) 라는 독립적 단위로 단독 네트워크 구성
• 하나의 IBSS 내의 노드들 끼리는 서로 통신 가능, 다른 IBSS 와는 데이터 송수신 불가능
• "특별한 목적을 위해서"라는 뜻의 라틴어
  1. 특정한 문제나 일을 위해 만들어진 관습적인 해결책
  2. 일반화 할 수 없는 해결책
  3. 어떤 다른 목적에 적응시킬수 없는 해결책

• 

인프라스트럭쳐

• 무선 LAN 카드를 장착한 노드들이나 허브나 라우터와 연결된 AP (Access Point)를 통해 서로 통신하는 방식
• BSS (Basic Service Set)
  • 하나의 AP로 구성되는 무선 LAN
• ESS (Extended Service Set)
  • 서로 연결된 BSS들의 집합을 하나의 BSS 처럼 보이도록 만든 무선 LAN

• 

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고속 LAN

개요

• 고속 LAN
  • 기존의 LAN 프로토콜을 이용하면서 100 Mbps 이상의 속도를 지원하는 LAN
  • Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, FDDI
• LAN의 전송 속도
  • 80's : 이더넷 10 Mbps, 토큰링 16 Mbps
  • 90's : 고속 이더넷 100 Mbps, FDDI 100 Mbps
  • 90 말 : 기가비트 이더넷 1 Gbps

고속 이더넷

• 기존의 이더넷 기술(10 Mbps)를 발전시켜 100 Mbps를 지원하는 fast ethernet
• 기존 이더넷과 거의 동일하거나, 전송 가능한 케이블의 최대 길이를 줄임으로써 속도 향상
• 매체 접근 방식 : CSMA / CD (IEEE 802.3u)
• 종류
  • 100 BASE-TX : 주로 성형 LAN; CAT.5 UTP (최대 100m)
  • 100 BASE-T4 : 100BASE-TX와 유사; CAT.3, 4 UTP (최대 100m)
  • 100 BASE-FX : 광섬유 (최대 400m)
• 용어
  • CAT : Category
  • UTP : unshielded twisted pair
  • STP : shielded twisted pair
  • FTP : foil twisted pair
• 
• 
• 

기가비트 이더넷

• 기존의 Ethernet과 최대한 호환성을 유지하며 1 Gbps 속도를 지원하는 Ethernet
• 종류
  • 1000 BASE-X (IEEE 802.3z)
    • 1000BASE-SX (광섬유, 단파장 레이져)
    • 1000BASE-LX (광섬유, 장파장 레이져)
    • 1000BASE-CX (동축케이블, 25m 이내 단거리 전송)
  • 1000 BASE-T (IEEE 802.3ab)
    • 1 Gbps의 속도로 최대 100m까지 전송 가능
• IEEE 802.3ae 표준 활동
  • 10 Gbps Ethernet (광섬유 이용)

FDDI

• Fiber Distributed Data Interface
• 100 Mbps 전송 속도 제공
• ANSI 표준 -> ISO 표준
• 광섬유 케이블을 이용하는 이중 링 구조의 LAN
• 2 개의 링이 token passing 방식으로 운용
  • 정해진 규칙에 따라 1 개의 링을 선택하여 사용
  • multi token 방식 이용
  • 전송 방향이 서로 반대

• 

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요약

1. LAN 참조 모델은 기본적으로 OSI 참조 모델에서 제시된 계층화 개념을 이용하며 7계층 중에서 하위 2계층만을 대상으로 하고, 나머지 상위 계층은 OSI 참조모델을 그대로 따름
2. LAN 참조 모델은 OSI 참조 모델의 데이터링크 계층을 두 노드 간에 오류제어와 흐름제어를 통한 데이터 프레임 전송 기능을 담당하는 LCC(Logical Link Control)와 충돌을 피하기 위한 공유 매체 접근 제어 기능을 담당하는 MAC (Medium Access Control)으로 세분화 함
3. LAN의 표준화는 IEEE 802 위원회에서 추진,
   • 802.2 : LCC 프로토콜
   • 802.3 : CSMA/CD
   • 802.4 : 토큰 버스 프로토콜
   • 802.5 : 토큰 링 프로토콜
4. 무선 LAN은 적외선이나 전파를 전송 매체로 사용하며, 통신 방식은 애드훅 방식과 인프라스트럭쳐 방식으로 나뉨.
   무선 LAN에 관한 표준은 802.11 작업 그룹에서 제정함
5. 고속 LAN은 100Mbps 이상의 전송속도를 지원, 고속 이더넷, 기가비트 이더넷, FDDI 등이 있음

 

 

출처 : 방송통신대 강의 자료실 정보통신망 강의록