[네트워크 관리사 2급] 1. 네트워크 일반
네트워크 개요
네트워크는 유선의 케이블을 컴퓨터에 연결해서 사용할 수도, 무선으로도 사용할 수 있다. 네트워크는 연결 형태에 따라 유선이나 무선으로 분류할 수 있다.
신호 전송 거리에 따른 분류(IEEE 802 표준)
IEEE 802 위원회라는 표준화 기관에서 신호가 전송되는 거리에 따라 네트워크를 분류했다.
사진 출처 http://networking.layer-x.com/p050000-1.html
| 신호 전송 거리 | 이름 | 특징 |
|---|---|---|
| 3 ~ 5 m | PAN(Personal Area Network) | 초 인접지역 간 통신 |
| 0 ~ 50 m | LAN(Local Area Network) | Client-Server, P2P(Peer to Peer) 모델 |
| 20 ~ 30 km | MAN(Metropolitan Area Network) | DQDB, LAN과 WAN의 중간 형태 네트워크 |
| 서울 ~ 부산 | WAN(Wide Area Network) | LAN에 비해 전송 지연 크고 선로 에러율 높음, 라우팅 알고리즘 중요 |
핸드폰이 대중적으로 바뀌면서 많이들 사용하는 Bluetooth 또한 PAN의 일종인 WPAN(Wireless Personal Area Network)이다.
데이터 전송 방식
| 송신 | 수신 | 동시 | |
|---|---|---|---|
| 단방향(Simplex) | O | X | X |
| 반이중(Half Duplex) | O | O | X |
| 전이중(Full Duplex) | O | O | O |
반이중 = 무전기, 전이중 = 전화기를 생각하면 쉬움
네트워크 토폴로지
네트워크 토폴로지란 링크, 노드 등 네트워크의 구성요소를 물리적으로 연결해 놓은 것을 말한다.
계층형 토폴로지 (Tree Topology)
사진 출처 http://www.ktword.co.kr/
- 네트워크의 확장성이 좋고 관리가 쉽다
- 네트워크의 신뢰도가 높다
- 특정 노드에 트래픽이 몰리면 네트워크 속도가 떨어진다
- 병목 현상이 발생할 수 있다
버스형 토폴로지 (Bus Topology)
- 보통 LAN에서 사용한다
- 버스의 끝에 터미네이터(Terminator)를 달아서 신호의 반사를 방지한다
- 구조가 간단해서 노드 추가가 쉽다
- 설치 비용이 낮은 편이고, 신뢰도가 높다
- 데이터가 많아지면 병목 현상이 생긴다
- 장애 발생 시 전체 네트워크에 영향을 준다
성형 토폴로지 (Star Topology)
- 고속 네트워크에 적합하다
- 노드 추가가 쉬운 편이며 에러 탐지가 용이하다
- 노드에 장애가 발생해도 네트워크 사용이 가능하다
- 중앙 노드에 장애가 발생 시 전체 네트워크의 사용이 불가능하다
- 설치 비용이 높은 편에 속하며 노드가 증가할 때마다 복잡도 또한 증가한다
링형 토폴로지 (Ring Topology)
- LAN에서 사용한다 (Token Ring)
- 노드가 증가해도 데이터 손실이 없다
- 충돌이 발생하지 않는다
- 경제적으로 네트워크를 구성할 수 있다
- 구성 변경이 어렵다
- 회선 장애 시 전체 네트워크 사용이 불가능하다
망형 토폴로지 (Mesh Topology)
- 완벽한 이중화로 장애가 발생해도 다른 경로로 사용이 가능하다
- 많은 양의 데이터를 송수신 할 수 있다
- 구축 비용, 운영 비용이 고가이다
회선 교환(Circuit Switching)
전화기가 이 ‘회선 교환’이라는 방식을 사용한다. 전화번호를 입력해 전화기로 전화를 걸면 전화를 받을 때 까지 신호가 울리고 만약 누군가가 통화 중이라면 통화 중임을 알려주고 전화를 받으면 그 때부터 안정적으로 통화를 할 수 있다. 전화기는 발신자와 수신자간에 회선을 독점함으로써 안정적인 통화가 가능해지는 것인데, 이러한 방식을 회선 교환 방식이라고 한다. 회선 교환은 QoS(Quailty of Service)가 가장 우수한 네트워크이며 포인트 투 포인트(Point to Point)방식으로 연결해 안정적으로 통신할 수 있다. 하지만 연결된 두 장치가 반드시 같은 전송률과 같은 기종이어야 한다는 통신 제약이 걸려있으며, 회선 이용률 측면에서도 회선을 독점하므로 비효율적인 편이다.
| 구분 | 내용 |
|---|---|
| 장점 | - 대용량의 데이터 고속 전송 가능 - 고정적인 대역폭 사용 - 접속에 긴 시간 소요하나 전송 지연이 없고 데이터 전송률이 일정 - 아날로그나 디지털 데이터로 직접 전달 - 연속적 전송에 적합 |
| 단점 | - 회선 이용률 측면에서 비효율적 - 두 장치간 같은 전송률, 같은 기종(통신 제약) - 통신 비용이 고가 - 속도나 코드의 변환이 불가능(에러 제어 어려움) |
패킷 교환(Packet Switching)
송신자가 데이터를 패킷(Packet)이라는 데이터 단위로 쪼개서 전송하면 수신자가 그 패킷을 재조립해서 데이터를 송수신하는 방식을 말한다. 인터넷에서는 IP라는 식별 주소로 사용자를 식별하는데, 이 IP주소가 붙은 패킷을 데이터 그램이라고 한다.
라우터라는 최적의 경로를 찾는 네비게이션 같은 장비를 이용해 데이터를 전송한다. 패킷 교환 방식은 중요한 패킷 식별이 가능하며 PSDN(공중 교환 데이터망Public Switched Data Network)에서 사용하는 방식이다.
패킷 교환 방식에는 여러가지 특징과 장단점이 존재한다.
| 특징 | 설명 |
|---|---|
| 다중화 | 패킷을 여러 경로로 공유함 |
| 채널 | 가상 회선 or 데이터 그램 채널을 사용함 |
| 경로 선택 | 패킷마다 최적의 경로를 설정함 |
| 순서 제어 | 패킷마다 최적의 경로로 보내지기 때문에 도착 순서가 다를 수 있음, 패킷의 순서를 통제함 |
| 트래픽 제어 | 전송 속도 및 흐름을 제어함 |
| 에러 제어 | 에러를 탐지하고 재전송함 |
| 구분 | 내용 |
|---|---|
| 장점 | - 회선 이용률이 높고, 속도 변환, 프로토콜 변환이 가능함 - 고 신뢰성(패킷의 우회 전송이 가능) - 고품질(디지털 전송이라 교환기⇔교환기, 단말기⇔교환기 간 전송 오류 검사를 실시해 오류 발생 시 재전송 가능) - 고효율(다중화) - 다른 기종 단말장치 간 통신이 가능함(교환망이 변환 처리를 제공함) |
| 단점 | - 경로의 교환기마다 약간의 지연이 발생할 수 있는데, 이 때 발생하는 지연이 가변적이고 전송량이 증가하면 지연이 더 심해질 수 있음 - 패킷 별 헤더 추가로 오버헤드가 발생할 수 있음 |
데이터그램과 가상회선
데이터그램은 이전에 설명했듯이 IP주소를 달고있는 패킷 교환 방식을 말하는데, 가상회선은 앞에 설명한 회선 교환 방식 + 데이터그램 방식의 장점을 합친 교환 방식을 말한다. 가상회선은 첫 번째 패킷으로 최적의 경로를 고정시키고 데이터를 패킷으로 나누어 전송하는 기술을 말한다. 데이터 그램보다 빠르고 안정적이지만 사용자가 동시에 사용하기 힘든 한계가 있어 ATM(Asynchronous Transfer Mode비동기전달모드)같은 기술이 가상회선방식이며, 학교 내 고속 네트워크를 서비스하기 위해 사용되곤한다. 즉 특정 영역에서 사용해 대중적으로 사용하는 데이터그램 네트워크와의 차이점이 있다
| 가상회선<= | =>데이터그램 |
|---|---|
| 긴 메시지 전송 | 짧은 메시지 전송 |
| 패킷 전송 이전 논리적 연결 수행 | 정해진 경로 없이 독립적으로 처리해 교환 |
메시지 교환(Message Switching)
송신된 메시지를 중앙에서 축적해 처리하는 방식으로 축적 교환 방식이라고도 한다. 메모리(버퍼)에 메시지를 저장해 여러 수신자에게 데이터 전송이 가능하며 주로 전자 우편등에 사용한다. 메시지 별로 우선순위를 부여하고 에러 제어를 제공한다. 하지만 응답 속도가 느린 편이고 대화형 시스템으로 사용하기 어렵다는 단점이 있다.
댓글남기기