본문 바로가기
배우기/네트워크

[Part 1. 네트워크 일반] 1. 네트워크 개요

by cwin 2024. 2. 9.

Global Wireless Standards

Network

정의 : 송신자의 메시지를 수신자에게 전달하는 과정, 한 지점에서 다른 지점까지 의미 있는 정보를 빠르고 정확하게 전송하는 것

분류

  • 연결 형태에 따라
    • 유선(wire), 무선(wireless)
  • 거리 기반에 따라 [IEEE 802 위원회 정의] 
    구분 개념 특징
    PAN (Personal Area Network) 약 5m 이내 인접지역 무선인 WPAN 주로 이용
    LAN (Local Area Network) 근거리 영역(단일 기관) 50m 이내 영역 Client/Server와 peer-to-peer 모델
    WAN보다 빠름
    WAN (Wide Area Network) 광대역 네트워크 망, 100Km이상
    LAN사이를 연결하는 상호 연결망
    LAN 보다 속도 저하
    에러 높음(머니까...)
    라우팅 알고리즘이 중요
    MAN (Metropolitan Area Network) 20 ~ 30Km 이내 영역, LAN과 WAN의 중간 형태 전송 매체 : 동축 케이블, 광 케이블
    DQDB(Dstributed Queue Dual Bus)
    ※ DQDB란?
    • IEEE 802.6 표준
    • 데이터 전송에 Dual Bus 구조, Slot(53bit 고정 길이 Packet) 단위 전송
  • 전송 방식에 따라
    a. 단방향 통신    b. 반이중 통신    c. 전이중 통신

Network Topology

정의

네트워크 요소들(Link, Node 등)을 물리적으로 연결해 놓은 것 혹은 그 방식

종류 장점 단점
네트워크 관리가 쉽다. (확장, 축소)

네트워크 신뢰도가 높다.
병목 현상이 발생할 수 있다.
네트워크 관리가 쉽다.

네트워크 신뢰도 높다.

설치 비용이 저렴하다.
병목 현상이 발생

장애 발생 시, 전체 네트워크에 영향
고속의 네트워크가 적합

에러 탐지 용이

노드에 장애가 발생해도
네트워크 사용 가능
중앙 노드에 장애 발생 시
전체 네트워크 사용불가

설치 비용 높음

노드가 증가하면 복잡도 증가
노드의 수가 증가해도 데이터 손실 X

충돌 발생 X

경제적인 네트워크 구성 가능
네트워크 구성 변경이 어려움

회선 장애 발생 시, 이용 불가
(네트워크 관리사 2급에서
Mesh 구조 == Fully Connected 구조)
완벽한 이중화로
무정지 시스템(fail over)

많은 양의 데이터를 송수신
구축 비용 높음

네트워크 관리 어려움

운영 비용도 고가

필요한 회선 수 :
n(n - 1) / 2

 

회선 교환(Circuit Switching)

특징

전화기라고 생각하면 쉬움

교환기를 통해 통신 회선을 설정하여 직접 데이터를 교환하는 방식이다.

둘 사이의 독점적인 연결이 안정적으로 이루어진다.

실시간으로 처리할 수 있고 안정적인 통신이 가능하다.

Point-to-Point 방식으로 연결

회선 교환망

 

※ QoS(Quality of Service)란, 네트워크 품질을 평가하는 지표이다. 선로를 독점해서 사용하는 회선 교환이 가장 우수한 네트워크이다.

장점 단점
대용량 데이터 전송 유리
고정적인 대역폭(Bandwidth) 이용
접속이 항상 유지되어 전송 지연 X
연속적인 전송에 적합
회선 이용률에서 비효율
연결된 두 장치는 같은 전송률, 같은 기종 필요
속도나 코드의 변환이 불가능(교환망 내에  에러 제어 hard)
정확한 데이터 전송 요구 구조에 부적합
통신 비용이 높음

 

 

패킷 교환(Packet Switching)

Packet? 네트워크에서 전송하기 위해서 일정한 단위로 나눈 데이터 전송 단위

Datagram? 패킷 중  'Header' (IP주소)를 붙인 패킷 (OSI 7계층 중 네트워크 계층에서 보충)

패킷 교환망

 

최적의 경로로 전송하기 위해서는 경로를 결정하는 '라우터' 장비가 필요하다.

공중 교환 데이터망(Public Switched Data Network)에서 사용

특징 설명
다중화 패킷을 여러 경로로 공유
채널 가상 회신 혹은 데이터그램 교환 채널 이용
경로 선택 패킷마다 최적의 경로 설정(feat. 라우터)
순서 제어 패킷의 도착 순서가 다름, 패킷 순서를 통제함
트래픽 제어 전송 속도 및 흐름 제어
에러 제어 에러를 탐지하고 재전송

 

 

 

장점 단점
고효율
고 신뢰성 (경로 선택, 전송 여부 판별, 장애 유무)
고품질
전송 속도, 전송 제어 절차가 달라도 통신 가능
라우터에서 다소 지연이 발생
지연이 가변적임
패킷별 헤더 추가로 인한 Overhead 발생 가능

 

 

데이터그램 방식

패킷 교환 방식으로 동작하면서 IP주소를 사용하는 인터넷을 의미

 

각 패킷은 고정된 경로 없이 독립적으로 처리하여 교환

 

 

가상회선 방식

  • 회선 교환 방식과 데이터그램 방식의 장점을 결합
    • 먼저, (가상) 패킷으로 최적의 경로를 고정하고, 패킷으로 나눠 고속으로 전송하는 기술
  • 송신자는 호출, 호출 수신 패킷을 주고 받아서 연결
  • 접속 끝에  Clear Request 패킷 이용
  • 특정 교환기가 고장나면, 모든 패킷들을 잃어버림 (도중에 경로 변경 X)

 

 

메시지 교환(Message Switching)

  • 메시지 교환망(Message Switching Network)은 송신된 메시지를 중앙에서 축적하여 처리
  • 메시지를 메모리(Buffer)에 저장하여 여러 수신자에게 데이터를 전송
  • 메시지를 공유하여 데이터를 보낼 수 있다.
  • 메시지 별로 우선순위를 부여
  • 에러 제어 제공
  • 응답속도가 느려, 대화형 시스템으로 부적합