정보처리기사[실기 핵심 정리] - 근거리 통신망 (LAN, Local Area Network)

LAN

1) LAN의 개념

• 여러 대의 컴퓨터와 주변장치가 통시 네트워크를 구성하여 통신하는 망

 

2) LAN의 특징

• 제한된 지역 내에서 다양한 장치 간 통신
• 네트워크 구성의 최소 단위
• 빠른 전송 속도와 높은 신뢰도
• 다양한 통신 장치와의 연결가능
• 네트워크 확장 및 재배치 용이

 

3) LAN의 구성요서

구성요소	설명
NIC (Network Interface Card)	● LAN 카드로고도 불림 ● 컴퓨터를 전송 매체에 연결하는 장치
리피터 (Repeter)	● 신호 감쇄 시 재생시키는 증폭기 역활
허브 (HUB)	● 네트워크 케이블 집중 장치
브리지 (Bridge)	● 서로 다른 LAN을 열결하여 신호 교환
라우터 (Router)	● 서로 다른 네트워크(LAN, MAN, WAN) 연결 ● 원거리 연결 가능 ● 라우팅 테이블 생성하여 데이터 이동
게이트 웨이 (GateWay)	● 서로 다른 통신망 간 메시지 전달

 

4) LAN의 전송방식

구분	설명
베이스 밴드 (Base Band)	● 디지털 신호를 변조하지 않고 전송 ● 간단한 송수신 장치, 저렴한 비용 ● 1 ~ 2Km로 거리제한 그 이상은 리피터 사용 ● 트위스트 페어 케이블, 동축 케이블 사용
브로드 밴드 (Broa Band)	● 디지털 데이터를 아날로그 데이터로 변조하여 전송 ● 주파수 분할 다중화(FDM) 방식 사용 ● 동시에 여러 정보 전송 가능

 

5) LAN의 프로토콜

구분	설명
LIC (Logical Link Control)	● OSI 모델의 데이터 링크 계층에서의 기능을 담당 ● 흐름제어, 오류처리 등을 관리
MAC (Medium Access Control)	● 물리적 전송 매체와의 연결 방식을 제어 ● CSMA/CD, 토큰 링, 토큰 버스 등의 기술을 포함

LAN의 표준 802.X 시리즈

표준	설명
802.1	LAN의 전체 구성, OSI 참조 모델과의 관계, 네트워크 관리에 대한 표준 규약
802.2	LIC(논리 링크 제어)에 관한 규약
802.3	CSMA/CD 방식에 기반한 이더넷 규약
802.4	토큰 버스 네트워크에 관한 규약
802.5	토큰링 네트워크에 관한 규약
802.11	무선 LAN(Wi-Fi)에 관한 규약
802.15	블루투스에 관한 규약

 

1) CSMA/CD

구분	설명
용도 및 적용	● IEEE 802.3 이더넷 LAN에서 사용되는 매체 접근 방식
용어 설명	● CSMA : 다른 사용자의 채널 사용 여부 확인 ● CD: 충돌 감지 및 제어
기능	● 유선 네트워크에서 데이터 충돌을 감지하고 관리 ● Manchester(데이터 + 클럭신호 결합) 코드를 사용하여 전송
작동 방식	● 네트워크 사용 여부 확인 후 전송 또는 대기 ● 충돌 발생 시 잼 신호를 보내고, 임의 시간 후 재전송
이더넷 시스템 규격	● 10BASE 2 : 얇은 동축 케이블, 세그먼트 최장거리 200M ● 10BASE 5 : 굵은 동축 케이블, 세그먼트 최장거리 500M ● 10BASE F : 광섬유 케이블 사용 ● 10BASE T : 10Mbps, 베이스 밴드 Twisted Pair Wire 사용 ●  Fast Ethernet : 100 BASE T, 100Mbps 전송속도 ●  Gigabit Ethernet : 1Gbps 전송속도

 

2) CSMA/CA

구분	설명
용도 및 적용	● IEEE 802.11 무선 LAN에서 사용되는 매체 접근 방식
특징	● 무선 네트워크의 특성상 충돌 감지가 어려움으로, 충돌 회피 기능을 포함한 CSMA/CA 사용 ● 네트워크 사용 여부를 판단 후, 사용 중이면 일정 시간 동안 대기

 

3) 토큰 버스(Token Bus,802.4)

구분	설명
적용 환경	● 버스형 LAN에서 사용되는 통신 방식
적용 방식	● 토큰이 논리적으로 형서오딘 링을 따라 각 노드를 차례로 순회 ● 토큰을 가진 노드는 정보를 전송하고, 전송 후 토큰을 다음 노드로 전달

 

4) 토큰 링(Token Ring,802.5)

구분	설명
적용 환경	● 링형 LAN에서 사용되는 통신 방식
적용 방식	● 물리적으로 연결된 링을 따라 순환하는 토큰을 이용하여 송신 권리를 제어
토큰 상태	● 프리 토큰(Free Token) : 회선을 사용할 수 있는 상태 ● 비지 토큰(Busy Token) :  회선이 데이터 전송에 사용중

HDLC(High-level Data Link Control)

1) 개념

• 데이터 링크 계층에서 사용되는 비트 지향 프로토콜
• 신뢰성 있는 데이터 전송을 위해 설계되었으며, 포인트 투 포인트 및 멀티포인트 연결에서 널리 사용
• 전이중(Full-Duplex) 통신 지워
• FCS를 통해 오류를 검출하고, 순차적인 번호 매김과 확인 응답을 통해 흐름을 제어한다.

 

2) 프레임 구조

구성	내용
플래그	● 각 프레임의 시작과 끝을 나타낸다.
주소 필드	● 프레임의 수신자를 식별
제어 필드	● 프레임의 유형(정보,감독, 또는 비순서 프레임)을 식별 ● 흐름제어 및 오류 제어 정보를 포함
데이터	● 실제 전송할 사용자 데이터
FCS	● 오류 검출을 위한 필드

 

3) HDLC 프레임 유형

유형	내용
정보 프레임	데이터 전송을 위한 프레임
감독 프레임	오류 검출, 흐름 제어을 위해 사용
비순서 프레임	추가적인 제어 목적이나 특별한 상황에 사용

 

4) HDLC 스테이션

유형	내용
주국	링크제어에 책임을 갖고 명령을 내림
종국	주국 제어 하에 동작하며 응답만 기다림
혼성국	주국과 종국의 특징을 결합하여 명령/ 응답 모두 가능

 

5) HDLC 전송 모드

• 정규 응답 모드
  
  • 이 모드에서는 일반적으로 하나의 주국과 하나 또는 여러 종국이 있다.
  • 주국은 네트워크에서 통신을 제어하며, 종국은 주국의 지시에만 응답한다.
  • 주로 중앙 집중식 네트워크에서 사용되며, 일반적인 통신 제어가 필요할 때 적합
• 비동기 균형 모드
  • 가장 일반적으로 사용되는 HDLC 모드
  • 이 모드에서는 모든 달말이 주국 기능을 수행할 수 있으며, 독립적으로 데이터를 전송하고 수신할 수 있다.
  • 전인중 통신을 지우하며 대등한 네트워크 환경에 적합
• 비동기 응답 모드
  • 주국이 통신을 제어하지만, 종국도 자체적으로 데이터 전송을 시작할 수 있는 모드
  • 주로 주국의 제어  하에 있는 비대칭 네트워크 환경에서 사용
  • 주국과 종국의 역활이 NRM에 비해 다소 유연하지만, 여전히 주국이 중심적인 역활을한다.