Chapter 11. Local Area Network Overview

Chapter 11. Local Area Network Overview

What is LAN?

Q. LAN 을 설명하시오.

LAN (Local Area Network)는 작은 지리을 다루는 고속 데이터망이다.

일반적으로 워크스테이션, 개인 컴퓨터, 프린터, 서버, 다른 서비스들과 연결된다.

LAN을 사용하면 다음의 장점이 있다.

• 각종 기기와 애플리케이션 접근을 공유한다.
• 연결된 사용자끼리 파일을 주고받을 수 있다.
• 메일이나 다른 애플리케이션으로 사용자끼리 커뮤니케이션 할 수 있다.

Network Topology

Q. 네트워크 토폴로지를 설명하시오.

네트워크 토폴로지는 통신망에서 요소들(링크, 노드 등)의 배열을 뜻한다.

통신망에서 다양한 종류의 배열이 있다.

1. Bus Topology

버스 토폴리지는 모든 노드가 한 케이블에 연결되어있는 LAN (Local Area Network) 에 적합하다.

그 한 케이블을 'backbone' 이라고 부른다.

backbone 케이블이 끊어지면, 모든 세그먼트가 실패한다.

설치가 쉽다는 장점이 있다.

스테이션과 탭 사이에 전이중 연산으로 버스를 통해 전송되거나 받는게 가능하다.

예를 들어 스테이션 C가 A로 프레임을 전송하고자 한다면, 프레임 헤더의 A 주소를 기입한다.

프레임은 버스를 통해 지나간다. A가 아닌 다른 스테이션은 주소 조사로 넘어간다.

A 스테이션은 프레임을 복사하고 그대로 버스 선으로 보낸다.

버스 토폴로지의 장단점은 다음과 같다.

장점 :

1. 설치가 쉽다.

2. 비용이 적게 든다.

3. 작은 네트워크에 적합하다.

단점 : 

1. 5개에서 8개 시스템만 연결하는데 사용된다.

2. 한 노드가 끊어지면, 전체 네트워크가 꺼진다.

3. 더 많은 기기가 네트워크에 추가될 때 느리다.

2. Star Topology

스타 LAN 토폴로지에서, 각 스테이션은 공통 중앙 노드(허브)에 직접 연결된다.

허브는 보통 빠르며, 다른 노드로 모든 트래픽을 라우팅할 책임이 있다.

잘못 동작하는 한 노드가 있어도 전체 네트워크에 영향을 끼치지 않는다.

그러나, 중앙 허브에서 병목 현상이 생기기 쉽다.

스타 토폴로지의 장단점은 다음과 같다.

장점 :

1. 노드를 추가하기 쉽다.

2. 보안

3. 문제를 바로 고치기 쉽다.

단점 : 

1. 설치와 실행 비용이 너무 크다.

2. 허브에 영향을 끼치면, 전체 네트워크가 마비될 수 있다.

3. 성능은 허브에 달렸다.

3. Tree Topology

트리 토폴로지는 버스형과 별형 토폴로지를 합친 형태다.

계층 토폴로지로 불리우기도 한다.

트리 토폴로지의 장단점은 다음과 같다.

장점 : 

1. 노드 확장이 쉽다.

2. 유지보수하기 쉽다.

3. 오류 검출이 쉽다.

단점 : 

1. 무겁고 비용이 많이 든다.

2. 더 많은 노드가 추가된다면, 유지보수가 어렵다.

3. 중앙 허브가 오작동한다면, 네트워크가 작동하지 않는다.

4. Ring Topology

링 토폴로지는 각 노드가 두 개의 다른 노드만 연결되있고 각 노드를 따라 연속으로 되어있는 형태다.

데이터는 한 방향(Unidirection)으로 각 노드를 따라가며, 각 노드는 모든 패킷을 처리한다.

링 토폴로지는 네트워크 상에서 데이터를 전송할 때, 토큰을 넘겨준다.

토큰은 작은 패킷으로 네트워크 상에서 계속 돈다.

데이터 패킷을 보낼 때, 데이터 패킷에 토큰을 덧붙인다.

목적지 노드는 ACK와 함께 받은 패킷을 다시 전송한다.

장단점은 다음과 같다.

장점 : 

1. 설치와 확장이 쉽다.

2. 네트워크로 전송이 높은 트래픽 또는 더 많은 노드의 추가로 영향을 받지 않는다.

단점  :

1. 문제가 발생했을 때 해결이 쉽지 않다.

2. 컴퓨터를 추가하거나 삭제하는 것이 네트워크 활동에 지장을 줄 수 있다.

3. 한 컴퓨터에서 오류가 발생하면, 전체 네트워크에 지장을 준다.

5. Fully connected

완전 연결형 토폴로지는 모든 기기들이 서로 연결되어 있는 형태다.

공통 회선이 없기 때문에 통신이 가장 간단해진다.

두 기기끼리 통신할 때, 다른 기기의 개입 없이 가능하다.

장단점은 다음과 같다.

장점 : 

1. 각 연결로 데이터를 보낼 수 있다.

2. 견고하다.

3. 결함을 진단하기 쉽다.

4. 보안과 프라이버시를 제공한다.

단점 : 

1. 노드가 많을 수록 설치와 설정이 어렵다.

2. 케이블 비용이 많이 든다.

3. 많은 배선이 필요하다.

IEEE 802 Protocol Layers Compared With OSI Model

Q. IEEE 802 Reference Model 을 설명하시오.

OSI(Open Systems Interconnection) 모델의 가장 아래인 물리 계층은 PHY 로 대응된다.

PHY는 다음과 같은 기능을 가진다.

1. 신호 인코딩/디코딩
2. 프리앰블 생성/제거
3. 비트 전송/수신

Logic Link Control Layer (LLC) 는 다음과 같은 기능을 가진다.

LLC 서브계층은 다중화 기능을 제공한다. 다중화 기능으로 여러 네트워크 프로토콜이 여러 네트워크와 매칭되도록 하고, 같은 네트워크 매체로 전송되게 한다.

• 프레이밍
• 높은 계층의 인터페이스 제공, 상위 계층 프로토콜로 다중화 기능
• 흐름 제어와 ARQ 오류 제어 제공

Media Access Control (MAC) 은 다음과 같은 기능을 가진다.

MAC 계층은 데이터 링크 계층의 서브계층이다.

• 전송 시, 데이터를 프레임으로 합친다.
• 수신 시, 프레임을 쪼개고, 주소 인식과 오류 검출을 한다.
• LAN 전송 매체를 통제한다.

Bridges

Q. Bridge 를 설명하시오.

LAN과 비슷하게, 동일한 물리 계층과 데이터 링크 계층을 연결한다.

MAC 형식으로 매핑할 수 있다.

브리지를 사용하는 이유는 다음과 같다.

1. 신뢰성
2. 성능
3. 보안
4. 지리