[네트워크] 광섬유와 PPPoE

스플리터의 역할

• 송출하는 경우는 할 일이 없다.
• 전화 회선에서 신호가 흘러들어오는 경우 음성 신호와 ADSL의 신호가 혼합되어 있어 이를 분리하는 역할
• 스플리터는 전화기 측과 ADSL 측이 서로에게 끼치는 영향을 방지하는 역할을 한다.

DSLAM

• DSLAM은 다수의 ADSL 모뎀에 해당하는 기능을 묶어서 하나의 케이스에 넣은 장치이다.
• ADSL 모뎀과 다른 점은 이더넷 대신에 ATM 인터페이스를 대부분 가지고 있다. 이 때문에 패킷을 분할한 셀 형태 그대로 후방 라우터와 주고 받는다.
• 전화 케이블을 통해 전화국에 도착한 신호가 배선반과 스플리터를 통과하여 DSLAM에 도착하면 전기 신호가 디지털 데이터의 셀로 복원된다.
• DSLAM은 신호의 파형을 읽어 진폭과 위상을 조사하고 디지털 데이터로 복원한다.

BAS

• DSLAM을 나온 셀은 BAS라는 패킷 중계 장치에 도착한다.
• BAS에도 DSLAM과 같이 ATM 인터페이스가 있고 여기서 셀을 수신한다.
• ATM 인터페이스는 수신한 셀을 원래의 패킷으로 복원하는 기능이 있다.
• 패킷을 복원한 후에는 MAC 헤더와 PPPoE 헤더를 버리고 PPP 헤더 이후의 부분을 추출한다.
• 이후 터널링용 헤더를 붙여 터널링의 출구를 향해 중계한다.

광섬유

• 광신호를 통해 디지털 데이터를 전달
• 높은 전압은 1로 낮은 전압은 0으로 나타내어 빛의 밝기를 인지하여 디지털 데이터로 변환한다.
• 입사각이 큰 빛은 섬유의 코어 밖으로 누설된다.
• 반사되어 돌아오는 빛과 위상이 같은 경우 신호는 더 명확해 진다.
• 반사되어 돌아오는 빛과 위상이 다를 경우 파형이 상쇄되어 약해진다.

싱글모드

• 가장 작은 입사각을 가진 빛만 들어가도록 코어의 직경을 가늘게 만든 광섬유
• 빛의 양이 적어 성능이 좋은 소자를 사용해야 한다.
• 변형이 적기 때문에 케이블의 길이가 멀티모드에 비해 상대적으로 길게 설계할 수 있다.
• 멀리 떨어진 건물을 연결할 때 주로 사용한다.

멀티모드

• 복수의 빛을 사용하여 광원과 수광 소자의 성능이 싱글모드에 비해선 좋지 않아도 된다.
• 입사각이 크면 빛의 이동거리가 길어지고 이는 파형의 변형을 유발하여 신호가 변형될 수 있다.
• 건물 내부에서 연결할 때 주로 사용한다.

FTTH 액세스 회선

• ADSL 대신 광섬유를 사용하여 사용자 측의 인터넷 접속용 라우터와 인터넷 측의 BAS를 접속하는 회선
• 유형1: 미디어 컨버터를 사용하여 사용자측과 가장 가까운 전화국측을 접속한다.
• 유형2: 광스플리터라는 분기 장치를 설치하여 복수의 사용자를 연결한다.

PPP와 터널링

• ADSL이나 FTTH의 액세스 회선은 최초에 사용자명과 패스워드를 입력하여 로그인 동작을 실행하지 않으면 인터넷에 액세스 할 수 없다.

• BAS는 PPPoE 구조를 사용하여 로그인 동작의 창구 역할을 수행한다.

• PPPoE의 원형의 접속인 PPP는 아래 그림과 같이 이뤄진다.

1. 프로바이더의 액세스 포인트에 전화를 걸고, 전화가 연결되면 사용자명과 패스워드를 입력하여 로그인 조작을 한다.
2. RADIUS 프로토콜을 사용하여 RAS에서 본인 확인용 서버에 전송되고 여기서 검사받는다.
3. 정확하다고 확인되면 인증서버에서 반송된 설정 정보를 사용자측에 전송한다.
4. 이 정보에 따라 IP 주소를 설정하여 패킷을 송수신할 준비를 완료한다.

• 다이얼업 접속은 전화번호에 따라 액세스 포인트를 전환할 수 있으며 설정 정보에 포함된 글로벌 주소를 PC에 설정한다.

이더넷에서 PPP 메세지를 주고받는 PPPoE

• ADSL이나 FTTH도 PC에 글로벌 주소를 설정하지 않으면 인터넷에 접속할 수 없다.
• ADSL이나 FTTH는 사용자와 BAS를 케이블로 고정적으로 접속하므로 본인확인이 필요 없다.
• 하지만 사용자명과 패스워드를 입력하는 동작은 사용자 명에 따라 프로바이더를 전환할 수 있게 만들기 때문에 ADSL과 FTTH에도 PPP 구조를 사용한다.
• PPP 메세지는 HDLC 프로토콜의 사양을 통해 운반한다.
• ADSL이나 FTTH는 HDLC 대신 이더넷 패킷을 운반할 형식으로 사용하기로 하고 이더넷과 PPP의 격차를 조율할 PPPoE라는 사양을 새로 만들었다.