네트워크의 다양한 분류
A. 데이터 전송 방식에 따른 분류
- 데이터 전송 방식에 따라 네트워크를
회선 교환망과 패킷 교환망으로 분류 가능하다.
A - 1. 회선 교환망 ( 아날로그 통신 )
- 특징
- 회선을 독립적으로 쓸 수 있다.
- 독립적 회선을 구축해야 하므로 설치 비용이 많이 든다.
- 한 회선이 처리할 수 있는 데이터의 양(Bandwidth)이 적고 고정적이다, 전송 효율이 떨어진다.
- 보안에 강하다. ( 군부대에서 보안용으로 사용 )
- 데이터를 실시간으로 처리하거나, 대량의 데이터를 고속으로 전송할 때 적합하다.
- 한 회선을 지속적으로 점유하므로 네트워크 효율이 떨어진다.
- 접속에는 긴 시간이 소요되나, 접속 이후에는 접속이 항상 유지되어 전송 지연이 없으며, 데이터 전송률이 일정하다.
- 아날로그나 디지털 데이터로 직접 전달한다.
- 연속적인 전송에 적합하다.
- 연결된 두 장치는 반드시 같은 전송률과 같은 기종 사이에 송수신이 요구된다. ( 다양한 속도를 지닌 개체 간 통신 제약)
- 속도나 코드의 변환이 불가능 ( 교환망 내에서의 에러 제어 기능이 어렵다 )
- 실시간 전송보다 에러 없는 데이터 전송이 요구되는 구조에서는 부적합하다.
A - 2. 패킷 교환망 ( 디지털 통신 )
- 모든 컴퓨터가 선으로 이루어져 있고,
선은 뽑거나 교환하지 않은 채로 데이터만 이동하는 통신 형태
- 데이터를 작은 패킷 단위로 나누어서 목적지까지 전달한다.
- 패킷 교환망의 선로 위에는
출발지와 목적지가 다른 패킷 여러 개가 동시에 있고,
패킷 안에는 패킷이 도착해야하는 목적지의 주소 정보가 들어있다.
- Switch는 어떤 경로로 패킷을 보내는 것이 더 빠른지 판단하여 효율적인 경로로 안내한다.
- 회선 교환망의 단점을 극복한 통신 방법이다.
패킷 교환망 특징
- 설치 비용이 적게 든다.
- 한 회선이 처리할 수 있는 데이터의 양이 많고,
전송 효율이 좋다.
- 하나의 전송로를 여러 패킷이 공유하여 사용할 수 있다.
- 회선의 이용률이 높고, 속도 변환, 프로토콜 변환이 가능하며, 음성 통신도 가능하다.
- 고 신뢰성 : (경로선택, 전송 여부 판별 및 장애 유무 등) 상황에 따라 교환기 및 회선 등에 장애가 발생하더라도 패킷의 우회 전송이 가능하므로 전송의 신뢰성이 보장됨.
- 고품질 : 디지털 전송이므로 인접 교환기 간
또는 단말기와 교환기 간에 전송 오류검사를 하여 오류 발생 시 재전송이 가능함.
- 고효율 : 다중화를 사용하므로 사용 효율이 좋음
- 이 기종 단말장치 간 통신 : 전송 속도, 전송 제어 절차가 다르더라도 교환망이 변환 처리를 제공하믈 통신이 가능하다.
- 경로에서의 각 교환기에서 다소의 지연이 발생, 이러한 지연은 가변적임.
즉, 전송략이 증가함에 따라 지연이 더욱 심할 수도 있음.
- 패킷별 헤더 추가로 인한 오버헤드 발생 가능성 존재
A - 2. 통신 방식에 따른 분류
1. 유니캐스트 ( Unicast )
- 얇은 펜으로 단 하나의 점만 찍듯,
서버가 클라이언트와 1:1로 통신 하는 방식
2. 브로드캐스트 ( Broadcast )
- 페인트를 쏟아 구역 전체가 채워지듯,
로컬 LAN(라우터로 구획된 공간) 내에 있는 모든 디바이스에 데이터를 보내는 것
- 1 : 모두 로 통신하는 방식
3. 멀티캐스트 ( Multicast )
- 도장을 찍어 원하는 부분만 색이 채워지듯이,
특정 그룹에만 한 번에 전송하는 것
- 1 : 특정 다수로 통신하는 방식
A - 3. 규모와 범위에 따른 분류
1. 근거리 통신망
( LAN ; Local Area Network / Campus Network )
- 집, 학교, 사무실 등 10km 이내의 거리 안의 단말기들이
빠른 속도로 통신할 수 있도록 구성된 통신망
- 목적에 맞는 토폴로지로 구성한다.
- 최대 대학 캠퍼스 크기 정도라는 점에서
캠퍼스 네트워크 (Campus Network) 라고도 부른다.
2. 대도시 통신망
( MAN ; Metropolitan Area Network )
- 도시 규모의 거리 안에 있는 단말기들을 연결한 통신망
- 통상 여러 개의 LAN 들이 연결되어 있는 형태
3. 원거리 통신망
( WAN ; Wide Area Network )
- 국가나 대륙과 같은 매우 넓은 지역을 연결하는 통신망
- 여러 개의 MAN들이 연결되어 있는 형태
이더넷(Ethernet) : 근거리 통신망(LAN)의 유선 네트워크 표준
A - 4. 전송 매체에 따른 분류
1. 유선 전송 매체
- 이중 나선 케이블 ( Twisted Pair, 꼬임선 )
- 구성 : 플라스틱 절연체로 감싼 가느다란 동선 2개가 꼬여있는(twisted) 형태로 되어 있으며,
아날로그 전송과 디지털 전송 모두에 사용된다.
- 장점 : 저렴하고 대중적임
- 단점 : 고속 전송에 부적합하며, 외부 신호의 간섭에 상대적으로 민감하다.
- 종류 : UTP / FTP / STP
1) UTP ( Unshielded Twisted Pair, 보호되지 않는 꼬임선 )
- 케이블을 나선형으로 꼬아놓고,
별도의 포일 피복 없이 플라스틱 절연체로 감싼 것
- 외부 신호의 간섭을 막기 위한 특별한 기능은 없지만,
저렴하기 때문에 가장 대중적으로 사용됨.
FTP ( Foiled Twisted Pair, 포일 피복 처리된 꼬임선 )
- 외부 신호의 간섭을 막기 위해 전체 테이블에 피복을 씌운 후 플라스틱 절연체로 감싼다.
STP ( Shielded Twisted Pair, 강하게 피복 처리된 꼬임선 )
- 외부 신호의 간섭을 막기 위하여
각각의 꼬임선에도 피복을 씌운 후 플라스틱 절연체로 감싼다.
[ UTP 케이블 카테고리 ]
- Category 1 : 전화용 회선, 데이터 전송에는 적합하지 않음.
- Category 2 : 데이터 전송 최대 속도 4Mbps
- Category 3 : 데이터 전송 최대 속도 10Mbps, 10Base-T 네트워크에서 사용
- Category 4 : 데이터 전송 최대 속도 16Mbps, 토큰링 네트워크에서 사용
- Category 5 : 데이터 전송 최대 속도 100Mbps
2) 동축 케이블 ( Coaxial Cable )
- 구성 : 중앙에 위치한 와이어와 와이어를 둘러싸는 차폐용 그물망, 총 두 개의 전도체로 구성되어 있다.
- 중앙 와이어와 주변 그물망 사이에는 절연체로 분리되어 있고 모니터 연결 단자인 DVI 방식과 유사하다.
- 장점 : 설치가 용이하며,
이중 나선 케이블형보다 큰 대역폭을 지원하여 한 번에 더 많은 데이터를 빠르게 전송할 수 있다.
- 단점 : 대체로 이중 나선 케이블보다 비싸다.
DP - 10 Base 2
- 전송 속도 : 10Mbps
- 전송 길이 : 200 미터
- 10 Base 5에 비해 케이블이 유연하여
구부러진 곳에도 설치하기 쉽다.
DP - 10 Base 5
- 전송 속도 : 10Mbps
- 전송 길이 : 500 미터
- 케이블의 지름이 12mm인 동축 케이블을 사용
- 10 Base 2에 비해 더 많은 데이터를 안정적으로 전송할 수 있다.
케이블 종류 읽는법
- 10 : 회선의 최대 전송 속도 (Mbps)
- BASE
- 5 : 회선의 최대 길이 ( 단위 : * 100m )
- 10 Base 5 : 최대 전송 속도가 10Mbps이며, 회선의 최대 길이가 500m인 케이블
- T로 끝나는 경우, Twisted Pair, 즉 꼬임선으로 구성된 케이블을 의미한다.
이더넷 구축을 위하여 일반적으로 동축 케이블 혹은 UTP 케이블을 사용하고, 버스형 토폴로지로 구성한다.
3) 광섬유 케이블 ( Optical Fiber Cable )
- 구성 : 머리카락보다 가느다락 유리섬유의 한쪽 끝(송신 측)에서 주파수 신호를 빛의 펄스로 변환하여 수신 측에 전달하면
수신기가 다시 주파수 신호로 변환한다.
- 코어(Core), 클래딩(Cladding), 코팅(Coating)으로 되어 있다.
- 장점
- 전송하는 빛의 각도를 무한대로 조절하여 한 번에 많은 데이터를 전송할 수 있으며
외부 신호의 간섭을 적게 받는다.
- 주파수가 마이크로파보다 수만 배 높은 광파를 사용하므로,
매우 많은 정보량(넓은 대역폭)을 장거리 전송할 수 있으며, 전송 손실이 매우 적다.
- 비전도체(유리)이므로 습기에 영향을 받지 않고
타 전자파나 고압선 전류 유도에 대한 방해를 전혀 받지 않아, 송전선에 광섬유 케이블을 함께 실어 실제 전송할 수 있다.
- 단점
- 단방향으로만 데이터를 보낼 수 있다.
- 구축 비용이 비싸며, 설치 방법이 복잡하고 끊어지기 쉽기 때문에 외부에 노출되기보다는 매립하여 설치해야 한다.
2. 무선 전송 매체
- 공기 중으로 전파되는 전자파를 매개로 하여 데이터를 전송하는 방식
- 전자파의 파장 종류 및 주파수 대역에 따라 특징이 달라지므로, 목적에 따른 주파수 범위를 선택하여 사용한다.
무선 전자파의 종류
1. 초장파 ( Very Low Frequency; VLF )
주파수 대역 : 9 ~ 3kHz, 잠수함에서 확용
2. 장파(Low Frequency; LF)
주파수 대역 : 30 ~ 300kHz, 선박에서 활용
3. 중파( Medium Frequency; MF)
주파수 대역 : 300kHz ~ 3MHz, AM 라디오, 선박에서 사용
4. 단파(High Frequency; HF)
주파수 대역 : 3 ~ 30 MHz, 단파 방송에서 사용
5. 초단파(Very High Frequency; VHF)
주파수 대역 : 30~300MHz, FM 라디오, 아날로그 VHF TV, 무선통신에서 사용
6. 극초단파(Ultra High Frequency; UHF)
주파수 대역 : 300MHz ~ 3GHz, 아날로그 UHF TV, 이동통신(지상 마이크로파), GPS 수신기에서 사용
7. 센티미터파(Super High Frequency; SHF)
주파수 대역 : 3~30GHz, 레이더, 위성통신 (위성 마이크로파)에서 사용
8. 밀리미터파(Extremely High Frequency; EHF)
주파수 대역 : 30~300GHZ, 미사일, 우주통신 등에서 사용
수신기(안테나)를 통해 방송을 송출하던 아날로그 TV시절에는, VHF(2~13) 채널로 신호가 도달하지 않는 지역에 UHF(14~83) 채널을 통해 방송 신호를 보내 TV를 볼 수 있게 했다.
Hz : 단위시간(1초) 동안 생성되는
사인(Sign)파의 수를 나타내는 단위
- 저주파
- 초당 생성되는 사인파의 수가 적음.
- Frequency가 낮음, 신호 한 번으로 멀리감.
- 고주파
- 초당 생성되는 사인파의 수가 많음
- Frequency가 높음, 신호 한 번으로 짧게 감.
같은 양의 기름으로 크고 무거운 차는
짧은 거리를 이동할 수 있고
작고 가벼운 차는 긴 거리를 이동할 수 있다.
이와 같이 한 번에 보낼 수 있는 정보의 양과 통달거리(Distance Range)는 반비례하기 때문에, 한 번에 보낼 수 있는 정보의 크기, 즉 대역폭(Bandwidth)이 커지면 통달거리는 짧아진다.
넓은 대역폭을 이용해서 많은 정보를 멀리 보내기 위해서는 기지국을 많이 세워야 한다.
