[CS] LAN 프로토콜

Song·2021년 10월 11일
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Computer Science  

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LAN (Local Area Network)

  • 집, 사무실 등 건물과 같이 가까운 지역을 하나로 묶은 근거리 컴퓨터 네트워크
  • WAN(Wide Area Network)에 비해 높은 데이터 전송 속도와 작은 지역 범위
  • 사용자가 직접 설치, 운영, 관리가 가능하며 다른 기기와도 자유롭게 통신 가능

이더넷 (Ethernet)

🔸 구조

  • LAN을 위하여 개발된 컴퓨터 네트워크 기술TCP/IP를 사용하여 데이터 전송
  • 다양한 구조의 네트워크 설계 가능
  • 48비트 길이의 하드웨어에 저장되어 있는 고유 MAC 주소로 구성
  • BNC 케이블, UTP, STP 케이블등을 통해 데이터 전송
  • 전송 미디어(채널), 허브, 스위치, 리피터를 사용하여 기기 간 상호 연결 가능

🔸 이더넷 허브

  • 여러 대의 컴퓨터/네트워크 장비를 연결하는 장치
  • 컴퓨터 장비와 연결 시 UTP 케이블과 RJ45 커넥터를 사용
  • 입력 대역폭이 한정적이므로 연결된 컴퓨터의 개수가 많아질 시 성능 저하 발생

🔸 이더넷 스위치

  • 데이터가 필요한 컴퓨터에만 전송됨으로 속도가 빠름
  • 전이중 통신 방식으로 동시에 데이터 송수신 가능
  • MAC 주소를 이용하여 전송 위치 판단
  • 데이터 전송 시 스위치에서 발생하는 처리 용량 초과를 대비하여 VLAN 스위치와 라우터 등을 이용하여 네트워크 자체를 분리하여 구성

LAN 케이블 종류

종류특징
UTP
(Unshielded Twist Pair)
- 두개의 와이어가 존재하며 각각 반대로 신호를 전송한다.
- 두 선끼리 전자기 유도를 줄이기 위해 서로 꼬여져 있다.
- 랜 케이블에 사용된다.
FTP
(Foil Screened Twist Pair)
- 쉴드 처리는 되어있지 않으나 알루미늄 은박이 감싸져 있다.
- 절연 기능이 좋아 데이터가 쉽게 사라지지 않아 잡음이 많은 공장 배선용으로 많이 사용된다.
STP
(Shielded Twist Pair)
- 쉴드 처리가 되어있으므로 외부 잡음 차단 또는 간섭을 대폭 줄여 준다.
- 동축 케이블에 비해 저렴하므로 가정용 또는 근거리 통신에 사용된다.

LAN 토폴로지

🔸 LAN 구조

  • 성형 토폴로지
    - 중앙 노드에서 모든 링크로 재전송되는 구조
  • 버스 토폴로지
    - 모든 데이터가 선형 전송 미디어에 부착되어 양방향으로 전송되는 구조
    - 선형 미디어에 부착된 다른 노드에서도 수신 받는다.
  • 토폴로지
    - 닫혀진 링 형태로 한쪽 방향으로 전송되는 구조
    - 패킷은 링을 따라 돌다가 전송 측 노드에서 제거

🔸 LAN 특성

  • 처리율
  • 시간 지연성
    - 하나의 패킷을 목적지까지 전송하는데 걸리는 시간
    • 접근시간, 전송시간, 대기시간, 전파시간
  • 보안성
    - 동선보다는 광섬유 (fiber)를 사용하는 경우가 우수
    - 네트워크 상에서 이동하는 패킷을 읽는 'snooping'이 흔한 공격 방법
    - 스위치 LAN이 미디어 공유 LAN보다 보안이 우수
  • 신뢰성
    - 데이터 전송 시 오류가 발생하였을 때 동작이 중지되지 않고 유지됨
    • (ex. 패킷이 얼마나 빨리 복구되는지..)
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