LAN 프로토콜의 구조
LAN은 빌딩이나 대학 캠퍼스 정도 범위로 규모와 거리를 제한한 채 PC, 서버, 프린터, 라우터, 워크스테이션 등을 연결해 구성한 네트워크 시스템이다. 전송지 호스트 컴퓨터와 수신지 호스트 컴퓨터 사이의 거리를 수 km 이내로 제한함으로써 고속의 데이터 전송이 가능하고 데이터 전송률도 높다.
가장 널리 사용되는 LAN 기술은 이더넷(Ethernet)이다. 이더넷 기술은 IEEE 802.3 표준안으로 승인된 기술이다. 물리 계층에서 사용하는 동선이나 신호의 형태, 코드화 비트이 형태처럼 전기적, 기계적 틍성에 대한 표준을 정의한다. 데이터링크 계층은 오류 없이 패킷을 전송하는 계층으로, MAC(Media Access Control) 부계층과 LLC(Logical Link Control) 부계층으로 구분된다. LAN 프로토콜의 거리 제한성으로 인해 물리 계층, 데이터링크 계층, 응용 계층의 3계층만으로 구성하는 것이 일반적이어서 보완책으로 데이터링크 계층을 좀 더 구체적으로 정의할 수 있도록 MAC과 LLC 부계층으로 나누어 구현하는 것이다.
MAC 부계층은 공유매체에 대한 접근 조정 기능을 담당하고 LLC 부계층은 공유매체에 대한 접근 감독 기능을 담당한다. 이더넷 인터페이스 장치의 데이터 처리율은 점점 향상되어 10Mbps, 100Mbps(고속 이더넷), 1/10/100Gbps(기가비트 이더넷) 등이 널리 사용되고 있다.
LAN 토폴로지
토폴로지(Topology)는 LAN의 특성을 결정짓는 중요한 요소 중의 하나로, 성형, 버스형, 링형 토폴로지 등이 가능하다. 이더넷에서는 주로 버스형을 사용한다.
성형 토폴로지
성(Star)형 토폴로지는 각 노드가 허브와 같은 장치로 구성된 중앙 노드에 직접 연결되는 형태이다. 어느 한 노드의 데이터 전송은 중앙 노드로 전송되고 중앙 노드에서 다시 다른 모든 링크로 재전송된다.
성형 토폴로지는 각 노드 연결에 하나의 링크와 I/O 포트만 필요하므로 설치비용이 저렴하다. 링크 하나가 끊어져도 다른 링크에 영향을 주지 않으므로 안정성이 높다. 접속하는 링크가 독립적이므로 노드 확장성에 유리하다. 그러나 제어장치인 중앙 노드에 문제가 발생하면 네트워크 전체에 영향을 준다. 버스형이나 링형보다 연결에 필요한 링크 수가 많다. 데이터 양이 많아지면 지연시간이 길어진다.
버스형 토폴로지
버스(Bus)형 토폴로지는 모든 노드가 선형 링크에 직접 연결되는 형태이다. 각 노드는 탭과 유도선(Drop Line)에 의해 링크에 연결된다. 링크의 시작과 끝에는 터미네이터(Terminator)라는 장치가 전송 신호의 순환을 방지한다. 링크에 연결된 노드가 전송을 하면 방송 형태가 되어 연결된 모든 노드에서 수신된다.
버스형 토폴로지는 설치가 간단하고 비용이 저렴하다. 확장성이 양호하고 한 노드의 오류가 다른 노드에 영향을 주지 않아 안정성이 우수하다. 연결에 필요한 링크의 길이를 최소화할 수 있다. 그러나 노드 수가 증가하면 네트워크 성능이 떨어진다. 유도선이 아닌 링크에 문제가 발생하면 네트워크 전체에 문제가 발생한다. 링크 길이가 길어지면 신호의 감쇄 현상으로 중계기를 사용해야 한다. 둘 이상의 노드가 동시에 신호를 전송하면 충돌 현상이 발생한다. 데이터 양이 많거나 노드 수가 증가하면 충돌 현상이 빈번해져서 네트워크 성능이 떨어진다.
링형 토폴로지
링(Ring)형 토폴로지는 닫힌 원의 형태로 구성되는데, 한쪽 방향으로만 전송이 가능하도록 링크를 설정하는 것이 일반적이다. 전송지와 수신지 주소, 그리고 여러 제어정보가 들어있는 데이터 패킷이 링을 따라 순환하다가 수신지 노드에 도착하면 해당 노드는 패킷의 데이터 영역 값을 버퍼에 복사해 처리한다. 패킷은 링을 따라 계속 돌다가 전송지 노드에서 제거된다.
링형 토폴로지는 구조가 간단해 설치와 재구성이 쉽다. 성형보다 링크 길이를 줄일 수 있어 경제적이다. 링크로 보내진 신호는 순환되어 모든 노드를 거치므로 노드에 문제가 생기면 위치를 파악하기 쉽다. 문제가 발생했을 때 링을 신속하게 복구할 수 있다. 그러나 제어 절차가 복잡하다. 한 노드의 오류가 링 전체에 영향을 미친다.
댓글