2.3 다음의 네트워크 구성요소들의 작용을 OSI 계층들로 확인하라.

                    <8port Hub>

 일반적으로 컴퓨터나 프린터들과 네트워크 연결, 근거리의 다른 네트워크(다른 허브)와 연결, 라우터등의 네트워크 장비와 연결, 네트워크 상태 점검, 신호 증폭 기능 등의 역할을 한다.

 간단히 말하면, 허브란 포트가 여러개 달린 리피터라고 생각하면 된다.

 허브 또한 랜카드처럼 이더넷용, 토큰링용등이 있고, 이더넷 허브도 속도에 따라 그냥 허브(10Mbps), 패스트(100Mbps) 허브가 있다.

 그리고 이더넷 허브는 CSMA/CD의 적용을 받으므로, 두 대 이상의 PC가 동시에 데이터를 보내면 콜리전(Collision:충돌)이 발생한다. 따라서 같은 허브에 연결되어 있는 모든 PC는 모두 ‘같은 콜리전 도메인(Collision Domain:충돌영역)상에 있다’라고 말한다.

● Switches (데이터 링크 계층) : 성능이 엄청 좋은 허브를 쓴다고 해도 PC의 수가 늘어날수록 콜리전 도메인은 커질 수밖에 없고, 그렇게 되면 잦은 충돌로 인해 네트워크가 마비될 수도 있다.

 그래서 이러한 허브의 단점을 보완 한 것이 스위치이다. 스위치는 콜리전 도메인을 나누어 줌으로써 콜리전을 줄일 수 있게 되었다.

 스위치가 콜리전 도메인을 나누어주는 방법을 예를 들면, 1번 포트에 연결된 PC가 2번 포트에 연결된 PC와 데이터를 주고받는 동안에도 3번 포트에 연결된 PC와 4번 포트에 연결된 PC가 서로 데이터를 주고받을 수 있게 해준다. 즉 포트별로 콜리전 도메인을 나누어 통신 하게 함으로써 충돌을 방지시켜 준다. 쫌 더 쉽게 설명하자면, A라는 PC가 B라는 PC에 통신할 경우에 두 PC를 같은 영역에 두게 해서 두 PC만 데이터를 주고받고, 나머지 PC에는 데이터를 보내지 않게 하여 나머지 PC들도 통신이 가능하게 하는 방식이다.

 스위치가 콜리전 도메인을 나누는게 가능하도록 하는 기능은 맥 어드레스 테이블이다. 맥 어드레스 테이블이란 스위치에 연결된 PC의 맥 어드레스를 저장하게 하는 저장 공간이다. 즉, 스위치에 연결되어 통신을 시작한 PC의 맥 어드레스를 테이블에 저장해 놓고, 나중에 A라는 PC가 B라는 PC에 통신할 경우에는 자신의 맥 어드레스 테이블을 참고 해서 영역을 나누게 된다.

● Bridges (데이터 링크 계층) : 브릿지는 스위치의 아버지 격이라 생각하면 된다. 스위치가 나오기 전에는 지금 스위치가 하는 기능의 대부분은 브릿지가 했었다. 지금은 브릿지는 거의 사용되어지지 않고, 스위치가 사용된다.

 브릿지와 스위치의 기능은 거의 같지만, 브릿지가 사라져가는 이유는 간단하다. 스위치가 더 최근에 만들어 졌고, 그 만큼 브릿지보다 좀 더 많은 기능을 지원하기 때문이다.

 브릿지와 스위치의 미묘하지만 큰 차이를 알아보겠다.

1. 스위치는 처리 방식이 하드웨어로 이루어지지만 브릿지는 소프트웨어적으로 처리하기 때문에, 브릿지보다 스위치의 속도가 훨씬 빠르다. 요즘 같은 스피드시대에 당연 스위치를 쓰는 것이 낳다.

2. 브릿지는 포트들이 같은 속도만 지원하지만, 스위치는 서로 다른 속도를 연결해줄 수 있는 기능을 제공한다.

3. 브릿지는 포트수가 2~3개 밖에 없지만, 스위치는 수십 개에서 수백 개의 포트를 제공한다.

4. 스위치는 cut-through방식, store-and-forward방식(프레임 처리방식) 둘 다 지원하지만,

브릿지는 store-and-forward방식만 사용한다.

5. 스위치는 가상 랜(가상 네트워크)를 만들어주는 기능인 VLAN을 지원한다.

 ◆stor-and-forward 방식은 스위치나 브릿지에 들어오는 프레임을 전부 받아들인 다음 처리하는 방식이다. 이 방식을 사용하면 프레임이 다 들어왔는지, 에러는 없는지 등을 파악해서 처리 해준다. 만약 프레임에 이상이 있으면, 그 프레임을 버리고 재전송을 요구하기 때문에 에러 복구능력이 뛰어나다.

 단점은 처리해야할 것들이 많아지면서, 그 만큼 속도가 느려진다.

 ◆cut-through 방식은 스위치가 들어오는 프레임의 목적기 주소만 보고 바로 전송 처리 해버리는 방식이다. 따라서 stor-and-forward 방식처럼 프레임이 다 들어올 때까지 기다리지 않고 바로 보내기 때문에 속도가 빠르다. 하지만  프레임에 에러가 있어도 그것일 찾아내기가 어렵기 때문에 에러복구능력은 떨어지는 것이 단점이다.

 ◆fragment-free 방식은 위의 두 방식의 장정만을 결합한 스위칭 방식으로, 스토어 엔드 스루방식 처럼 전체 프레임이 다 들어올 때까지 기다리지 않는다. 그리고 컷스루방식 처럼 처음 48비트만 보는 것이 아니라, 프레임의 처음 512비트를 보게 되어, 에러감지능력이 컷스루방식에 비해 향상되었다.

 ◆VLAN : Virtua LAN(Local Area Network), 즉 가상 네트워크를 만드는 기능을 지원한다. 가상 네트워크란 말 그대로 가상으로 네트워크를 만들어 큰 브로드케스트 영역을 갈게 나눌 수도 있고, 서로 다른 네트워크의 이동이 자유로워진다.

다음은 브릿지의 사전적 의미 이다.

 브리지(bridge)는 두 개의 근거리통신망(LAN)을 상호 접속할 수 있도록 하는 통신망 연결 장치로서 OSI 참조 모델의 데이터 링크 계층에서 동작한다.

두 개의 LAN을 연결한다는 점에서 리피터(Reapeter)와 같을 수도 있지만, 리피터가 모든 신호를 한꺼번에 보내서 통신량을 증가시키지만, 브리지는 통신량을 조정할 수 있다. 즉 통신하고자 하는 노드가 같은 통신망 안에 있을 경우는 데이터가 다른 통신망으로 전달되지 않도록 한다. 또한 리피터와 마찬가지로 데이터를 재생성할 수 있다는 점에서는 같지만 데이터를 재생성하는 위치가 다르다.

 브리지는 ① 통신망의 범위와 길이를 확장할 때, ② 통신망에 더욱 많은 컴퓨터들을 연결시킬 때, ③ 통신망에 과다하게 연결된 컴퓨터들로 인한 병목현상을 줄이고자 할 때, ④ 서로 다른 물리적 매체(통신선로)를 구성된 통신망을 연결할 때, ⑤ 이서넷(Ethernet)과 토큰링(Token Ring) 같은 서로 다른 통신망 구조의 통신망을 연결할 때 등에 사용할 수 있다.

일반적으로는 로컬(Local) 브리지와 원격(Remote) 브리지로 구분한다. 로컬 브리지는 말 그대로 동일지역 내에서 다수의 LAN을 서로 연결할 때 쓰이는 것이고, 원격 브리지는 LAN과 광역통신망(WAN)을 연결하는 것으로 지역이 다르고 멀리 떨어져 있는 LAN을 연결하는 것이다. 지금은 라우터가 원격 브리지의 기능을 대신하고 있다.

※ 브리지나 스위치는 다음 다섯 가지 기능으로 맥 어드레스 테이블을 관리하고, 콜리전 도메인을 나눈다.

 1. Learning : 맥 어드레스를 배운다. 즉 출발지나 목적지 맥 어드레스 주소를 테이블에 저장 한다.

 2. Flooding : 목적지 맥 어드레스 가 테이블에 없으면, 들어온 포트를 제외한 다른 모든 포트로 뿌린다.

 3. Forwarding : 목적지 맥 어드레스를 배운 다음, 해당 포트로 건네준다.

 4. Filtering : 목적지 포트를 뺀 나머지 포트로는 못 건너가게 막는다.

 5. Aging : 일정 시간이 지나면 사용하지 않는 맥 어드레스는 테이블에서 지운다.

2.2 OSI 7계층 모델과 그들의 목적(기능)을 확인하라.

 OSI참조 모델(7계층)-OSI Seven Layer

applocation 응용계층 -------------- 7계층

presentation 표현계층-------------- 6계층

session 세션계층------------------ 5계층

transport 전송계층----------------- 4계층

network 네트워크계층-------------- 3계층

data link 데이터링크 계층----------- 2계층

physical 물리계층----------------- 1계층

● OSI(Open Systems Interconnection, 개방형 시스템 간 상호 접속) 7계층은 ISO 국제 표준 위원회에서 통신을 하고자 하는 컴퓨터가 지켜야할 약속을 표준으로 제정한 것으로, 통신이 이러나는 과정을 7개 단계로 나누었습니다.

이렇게 나눈 이유는 첫째, 데이터의 흐름을 파악하기가 쉽다. 즉, 맨 위의 어플리케이션 계층부터 맨 아래의 피지컬 계층까지를 나누어 놓으니까 데이터가 어떻게 날아가는지 파악이 쉽다는 말이다. 둘째, 문제 해결하기가 편하다. 네트워크상에서 통신할 때 문제가 발생하면 그 문제를 7개 계층으로 나누어 확인하면 좀 더 문제의 원인을 파악하기 쉬워져, 쉽게 해결할 수 있다.

예를 들어 인터넷이 안될 때 ping(핑)을 쏴 봄으로써 네트워크 계층 문제 인지 알 수 있다. 만약 핑이 이상 없이 잘된다면 일단 네트워크 계층까지는 이상이 없는 것이다.

● 1계층 - 물리계층(Physical Layer) : 이 계층은 맨 아래 단계이다. 주로 전기적, 기계적, 기능적인 특성을 이용해서 통신 케이블로 데이터를 전송한다. 이 계층에서 사용되는 통신 단위는 비트. 즉, 1과 0으로 나타내어진다.

대표적인 장치 : 통신케이블, 리피터, 허브 등

● 2계층 - 데이터 링크 계층(Datalink Layer) : 피지컬 계층에서 송수신된 정보의 오류와 흐름을 관리하여 안전한 정보의 전달을 수행할 수 있도록 도와주는 역할을 한다.

 MAC어드레스를 보고 데이터를 전송하는 단계에서 사용되는 MAC(CSMA/CD의 동작방식을 가리킴), LLC(Logical Link Control 데이터 흐름, 오류 제어, 복원)등과 같은 것들이다. 물리적인 장비들이 데이터를 전송하는 논리적인 개념이다.

예) 물리적인 장치가 각 장치로 데이터를 보내는 것을 논리적으로 보는 것.

이 계층에서 전송되는 단위를 프레임이라고 한다.

대표적인 장치 : 브리지, 스위치 등

● 3계층 - 네트워크 계층(Network Layer) : 네트워크 장비들이 가진 IP주소와 같은 것에 대한 동작을 설명한다.

 이 계층은 네트워크에 종사하는 사람들이 가장 많이 다루는 계층이다. 여기서 가장 중요한 기능은 데이터들을 목적지까지 가장 안전하고 빠르게 전달하는 것으로, 이것을 라우팅라고 한다.

 예) 라우터가 IP를 보고 경로를 설정하는 것(라우터의 물리적인 부분이 아닌 작동에 대한 것은 3계층에 속한다.). 즉, 해당 패킷이 제 주소에 오도록 지속적으로 방향을 잡아주는 것이다.

이 계층에서 전송되는 단위를 패킷이라고 한다.

대표적인 장치 : 라우터, Layer 3 스위치

● 4계층 - 전송 계층(Transport Layer) : 3계층에서부터 해당 프로그램까지의 통로. TCP/UDP프로토콜이나 동작에 대한 것이 이에 해당한다.

 예) TCP 프로토콜로 TCP 포트 80이라는 경로로 통신을 한다. 상위계층에서 이 계층에 데이터를 얹으면 해당 프로토콜이 데이터를 전송하며 데이터가 에러 없이 잘 전송되는지 확인한다. (실제 양 컴퓨터에 데이터가 도착하기 전까진 동작할 필요가 없으며, 제 목적지에 도착하면 TCP/UDP가 작동된다.)

 이 계층은 네트워크 계층에서 제공하는 서비스를 이용하여 사용자에게 신뢰성 있는 서비스를 제공한다. 이때 상위 계층인 세션 계층에게 제공되는 서비스의 연결형(TCP)과 비연결형(UDP) 두 종류가 있다. 연결형 서비스는 연결 설정/해제, 흐름 제어, 주소 표현 등의 방식이 네트워크 계층에서 제공되는 연결형 서비스와 유사한 특징을 갖으며 비연결형 서비스의 특징도 네트워크 계층에서 제공하는 것과 유사하다.

이 계층 까지는 물리적인 계층에 속한다.

대표적인 장치 : 컴퓨터.. 등

● 5계층 -세션 계층(Session Layer) : 데이터가 통신하기 위한 논리적인 연결을 말한다. 특정 응용프로그램은 이 세션을 통하여 통신을 하게 된다. 통신을 하기위한 대문이라고 보면 된다. 하지만 4계층에서도 연결을 맺고 종료할 수 있기 때문에 우리가 어느 계층에서 통신이 끊어졌나 판단하기는 한계가 있다.

● 6계층 - 표현 계층(Presentation Layer) : 전송되는 데이터의 표현 방식에 대한 설명이다. 해당 데이터가 TEXT인지, 그림인지, GIF인지 JPG인지의 구분이다.

● 7계층 - 응용 계층(Application Layer) - 최종 목적지로서 HTTP, FTP, SMTP, POP3, IMAP, Telnet 등과 같은 프로토콜 상당히 많이 있다. 해당 통신 패킷들은 방금 나열한 프로토콜에 의해 모두 처리되며 우리가 사용하는 브라우저나, 메일 프로그램은 방금 나열한 프로토콜을 보다 쉽게 사용하게 해주는 응용프로그램일 뿐이다. 한마디로 모든 통신의 양 끝단은 HTTP와 같은 프로토콜이지 응용프로그램이 아니다.

# 1계층은 사용자가 전선이나 통신 장치의 물리적인 것을 장치별로 통일 시켜놓아 데이터가 흐를 수 있도록 물리적으로 설정하는 것이다.

 2계층은 각 장치가 데이터를 어떻게 전송하느냐에 대한 논리적인 것이다. 예로 CSMA/CD로 동작한다면 랜카드는 선로(bus)에 데이터가 있는지 없는지를 감시하고 있다가 없을 때 목적지에 해당하는 주소를 포함시켜 선로 상에 데이터를 보낸다. 만약 다른 랜카드도 선로에 데이터가 없음을 확인하고, 데이터를 동시에 보내게 되면 충돌이 발생하고, 충돌이 있으면 재전송하는 것을 말한다. 또한 들어오는 데이터가 나에게 해당하는 것인지 아닌지 계속 감시하는 것도 여기에 속한다. 2계층에서 데이터를 계속 듣다가 자신에게 해당하면 데이터를 가지고 3계층에 던져 준다. 여기서 사용되는 주소를 MAC어드레스라고 한다.

 3계층에서는 IP를 보고 그에 해당하는 다음 경로를 설정해 준다. 자신이 속해있는 네트워크에 해당하는 IP가 아니면 경로를 설정하고 다시 2계층에 던져 주고, 2계층은 선로 상에 띄우면 1계층의 물리적인 장치가 전기 신호를 전달한다. 3계층에서 자신에 해당하는 IP라면 4계층에게 던져준다.

 4계층은 이제 통신을 활성화하기 위한 계층이다. 보통 TCP프로토콜을 이용하며, 포트를 열어서 응용프로그램들이 전송을 할 수 있게 한다. 만약 데이터가 왔다면 4계층에서 해당 데이터를 하나로 합쳐서 5계층에 던져 준다.

 5계층은 해당 세션이 활성화 되었는지 아닌지 판단하고 세션을 새로 만들어 주는 등 통신의 대문 역할을 한다.(포트와 비슷하지만 다른 계층이다)

 6계층에 데이터가 도착하면 해당 데이터가 무엇인지 판단한다. 또는 전송할 때 해당데이터 형식에 대한 헤더를 덧붙인다.

 7계층은 해당 프로토콜이 해당 형식에 대한 데이터를 받아서 그에 적절한 처리를 한다. 예로 HTTP는 HTML을 해석하여 보여준다거나, FTP는 해당 파일을 특정 공간에 저장해준다거나, SMTP나 POP3는 해당 메일을 가지고 있다가 사용자가 요청하면 보여주는 식이다. OSI참조 모델보다 인터넷에 적당한 모델은 TCP/IP의 4계층으로서 더욱 더 현실적으로 실제 네트워크와 연관 지을 수 있다.

2.1 MAC(Media Access Control) address와 그것들의 파트를 확인하라.

 컴퓨터가 네트워크상에서 서로를 구분하기 위해서는 모든 네트워크장비에 일종의 주소가 필요하다. 우리가 우편물을 주고받을 때도 받는 쪽 주소와 보내는 쪽 주소를 적는 것처럼 컴퓨터 네트워크 상에서 이 역할을 담당하는 것이 바로 MAC 어드레스이다. 보통은 IP주소를 보고 찾아간다고 생각하지만, 실제로는 MAC 어드레스를 보고 찾아 가는 것이다.

 MAC 어드레스는 총 48bit로 구성 되어있다. 이것을 확인하기 해보고 싶으면, Windows에서는 시작 -> 실행 을 클릭하고, 입력란에 cmd라고 입력한다. 그러면 도스창이 뜨게 되는데, 그곳에서 ipconfig /all 이라고 입력하면 볼수 있게 된다.

위의 화면에서 Physical Address 의 오른쪽 16진수가 MAC어드레스이다. 이 16진수들은 전세계에서 단 하나 뿐이다. 위에서 말했듯이 총 48bit인데, 16진수로 나타낸 이유는 2진수로 표시하면 너무 길고 복잡해서, 사람이 좀 더 확인하기 쉽도록 16진수로 표시한 것이다.

MAC어드레스중 앞의 24bit(16진수 6개)는 제조사를 나타낸 번호이고, 뒤쪽 나머지 24bit는 제조사에서 부여한 번호가 된다.

참고로, 리눅스 및 솔라리스(유닉스)에서는 root 모드에서 ifconfig 라고 치면 나온다.

1.7 다음의 무선 테크놀로지들의 일반적인 특징(예: 전송 속도(carrier speed), 주파수(frequency), 전송(transmission) 타입과 토폴로지)을 명확히 말하라.

① 802.11 (Frequency hopping spread spectrum)

- 주파수 도약 확산 스펙트럼 방식 : 무선 통신에서 주파수를 고정하지 않고 시간에 따라 변화시켜 송신하는 스펙트럼 확산 방식. 즉, 송신 측과 수신 측에서 주파수 위치를 변화시켜 통신하는 방식이다. 이 방식을 표준화한 IEEE 802.11에 의하면, 송신하는 데이터는 주파수를 편이 변조시켜 도약 패턴으로 주파수를 도약, 외관상 주파수 대역폭을 넓혀 송신하고 반대로 수신한 신호는 복조 과정을 거쳐 데이터를 검출한다. 전송 과정에 어떤 간섭파가 존재하는 경우, 간섭파에 반사된 송신파는 폐기되어 재송신되고, 반사되지 않으면 영향을 받지 않는다.

② 802.11x (Direct sequence spread spectrum)

- 직접 시퀀스 확산 스펙트럼: 하나의 신호 심볼을 일정한 시퀀스로 확산시켜 통신하는 방식. 의사 잡음 시퀀스(pseudo-random noise sequence)에 원래의 신호를 입력시키면, 주파수당 전력 밀도가 낮아진 확산 대역 스펙트럼 신호를 얻을 수 있다. 수신측에서도 동일한 시퀀스의 의사 잡음 시퀀스를 사용하면 원신호를 재생할 수 있다. 변조의 효율성이 좋고, 신호의 동기가 빠르며, 낮아진 전력 밀도로 대역 내 간섭이 적은 장점이 있어 부호 분할 다중 접속(CDMA)에 사용되고 있다.

③ Infrared

- 적외선 전송은 리모콘으로 TV를 조정하거나, 데스크탑 컴퓨터와 노트북 컴퓨터 사이의 데이터 교환, 무선 랜 등의 목적에 사용된다.

④ Bluetooth

- 블루투스 : 무선 통신 기기 간에 근거리(short range)에서 저전력으로 무선 통신을 하기 위한 표준. 예를들면 이동 컴퓨터(mobile computer), 휴대폰, 헤드셋, 개인 휴대 정보 단말기(PDA), 개인용 컴퓨터(PC), 인쇄기 등의 기기 간에 정보 전송을 목적으로 하고 있다. 현재세계적으로 2,400개 이상의 회사가 블루투스 SIG(Special Interest Group)를 형성, 장비간 상호 운용을 보장하기 위해 협력하고 있다. 대표적인 회사로는 에릭손사, IBM사, 인텔사, 루슨트사, 마이크로소프트사, 노키아사, 도시바사, 모토로라사, 삼성전자, LG전자 등이 참여하고 있다.

1.4 다음의 미디어 커넥터와 기술자(규약?), 그들의 사용법 대해 알아보라.

․ RJ-11 (Registered Jack)

: 전화용 4핀 connector(전화기 전화선 연결용)

․ RJ-45 (Registered Jack)

: 네트워크용 8핀 connector(LAN 카드나 허브 연결시 사용. 주로 UTP, STP케이블과 함께 쓰인다.)

<왼쪽이 RJ-11, 오른쪽이 RJ-45>

․ F-Type

: BNC(동축 케이블?)케이블??

․ ST (Straight Tip)

: 이게 머야?;;;;

․ SC (Subscriber Connector or Standard Connector)

    : - 광 커넥터 로써 그 모양이 각형으로 생겼으며 접속이 간편하여 많이 사용된다. 푸쉬식 접속을 한다.

: 속도 100∼400 Mbps..

- 미국 애플 컴퓨터 회사와 텍사스 인스트루먼트(Texas Instruments)사가 공동으로 제창한 고속 직렬 데이터 버스 규격. 후에 IEEE 1394로규격화되었으며, 케이블의 전기적 특성이나 접속기의 형상 등 물리적인 부분에 대해서 결정된 규격이다. IEEE 1394는 주로 PC와 AV 기기의 접속을 상정한 통신 규격으로서 디지털 동화상 전송 등을 의식해서 만든 것이다. ‘FireWire’라는 명칭은 ‘불이 타서 연기가 올라갈 만큼 빠른 속도’라는 의미에서 붙여졌다.

주로 소형 가전제품(,MP3플레이어와 디지털 카메라의 데이터 전송용)에 많이 쓰인다.

․ Fiber LC (Local Connector)

: 새로운 소재의 통신 매체, 전파를 전달하는 기존의 통신 매체와 달리, 빛을 통하여 정보를 전송한다. 굴절률이 다른 두 개의 유리층을 통하여 빛이 반사되면서 전달될 수 있도록 하고 있다. 인간의 머리카락 정도의 굵기를 가진 광섬유 한 줄기가 동축 케이블의 수십, 수백 배의 전송 용량을 감당할 수 있다. 빛을 전송 수단으로 사용하는 광섬유는 기존의 전송 매체에 비하여 대용량의 데이터를 고속으로 전달할 수 있다는 장점을 가지고 있기 때문에 ISDN 구축을 위한 필수 기술로 각광받고 있다. 하지만 빛의 속성 때문에 서로 다른 두 줄기의 광섬유를 연결하는 기술이 상당한 핵심 기술로 떠오르고 있다.

․ MT-RJ (Mechanical Transfer Registered Jack)

: 광섬유 시스템용으로 개발된 소형 압축 접속기(SFF)의 일종

SFF(Small Form Factor) 접속기를 사용하면 하나의 카드에 보다 많은 접속이 가능하고 납땜이 아닌 접속기를 사용함으로써 시스템의 유연성과 다양성의 증진, 유지 보수의 용이, 비용이 저렴하게 된다. SFF 접속기는 SFP(small-form-factor pluggable)라는 광 모듈 트랜시버에 사용되며 이 모듈은 광/디지털변환기인 소형 GBIC(gigabit interface converter)라고 부른다.

     




           <MT-RJ> 

․ USB (Universal Serial Bus)

- 속도 12∼40 Mbps, USB2.0의 경우 초당 480Mbps 속도를 지원. 

1.3 다음 케이블 표준들의 특성(예: 속도(speed), 길이(length), topology, 그리고 케이블 타입)을 명확히 설명하라.

․ 10BASE-T and 10BASE-FL

: ⑴10BASE-T. 10Mbps로 통신하고, 최대 전송거리 100m인 UTP 케이블로 카테고리 3, 4, 5사용, 잭은 RJ45 사용

  ⑵10BASE-FL. 10Mbps로 통신하는 광케이블.

․ 100BASE-TX and 100BASE-FX

: ⑴100 BASE-TX. 100Mbps로 통신하고, 최대 100미터 전송. 카테고리 5 UTP케이블을 사용한다.

  ⑵1000 BASE-FX. 100Mbps 로 통신하고, 최대 2~10Km까지 전송가능

․ 1000BASE-T, 1000BASE-CX, 1000BASE-SX and 1000BASE-LX

⑴1000 BASE-T. 1000Mbps로 통신하고, 최대 100미터까지 전송 가능한 UTP케이블을 사용한다. 카테고리 5사용

⑵1000 BASE-CX. 차폐된 금속 케이블(보통 평형 케이블)을 사용. 최대 25m까지 전송가능하다.

⑶1000 BASE-SX. 단파장(850nm)의 다중 모드 광섬유(short wavelength광섬유사용)를 사용하여,  1000Mbps로 통신하고, 최대 270~550미터까지 전송가능하다.

⑷1000 BASE-LX. 장파장(1,300nm)의 광섬유를 사용하여, 1000Mbps로 통신하고, 최대 550미터(다중모드)~ 5Km(단일모드)까지 전송가능하다. 비교적 전송거리가 길기 때문에 기업내의 간성망이나 빌딩 사이를 연결해서 통신하는데 적합하다.

․ 10 GBASE-SR, 10 GBASE-LR and 10 GBASE-ER

⑴10 GBASE-SR. 1Gbps 속도로 통신, 최대전송거리 26~82m , 광케이블

⑵10 GBASE-LR. 1Gbps 속도로 통신, 최대전송거리 10Km(단방향) , 광케이블

⑶10 GBASE-ER. 1Gbps 속도로 통신, 최대전송거리 40Km(단방향) , 광케이블

1.2 802.2(Logical Link Control), 802.3(Ethernet), 802.5(token ring), 802.11(wireless), and FDDI(Fiber Distributed Data Interface) 네트워킹 테크놀러지들의 포함한 주요 특징을 명확히 설명하라.

․ Speed

․ Access method (CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance) and    CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection))

․ Topology

․ Media

★ 802.2 : IEEE 802.2는 IEEE LAN 표준안에서 LLC 하부 계층을 정의하는 부분이다. IEEE 802.2는 에러를 보정하고 프레임을 만들고 흐름제어를 수행하고 네트워크 계층에 서비스를 제공한다.

 IEEE 802.2는 반송파 동시 공동 이용/충돌 탐지(CSMA/CD), 토큰 버스, 토큰 링 등 모든 매체 접근 제어 표준에 공통적으로 적용된다.(논리링크제어(LLC))

                              <802.2 LLC>

- 2 계층 관련 서비스 : 회선 제어 부계층은 데이터국(노드) 간의 올바른 데이터 전송을 위한 전송 순서 제어, 재송신 제어, 흐름 제어, 오류 회복 등의 기능을 수행하는 부분입니다.

- 3 계층 관련 서비스 : LLC는 서비스 접근점(LSAP)을 통하여 무확인 무연결형 서비스, 연결형 서비스, 확인 무연결형 서비스를 제공함.

- 이런 서비스를 제공하기 위한 LLC 프로토콜은 그 기능과 형식이 몇 가지 예외를 제외하고는 개방형 시스템 간 상호 접속(OSI) 표준 링크 제어 프로토콜인 HDLC와 비슷하다. IEEE 802.2는 CSMA/CD, 토큰 버스, 토큰 고리형 등 모든 매체 접근 제어 표준에 공통적으로 적용.

★ 802.3 : IEEE 802.3은 IEEE LAN 표준안에서 MAC계층과 물리계층을 정의하는 표준입니다. IEEE 802.3은 다양한 데이터 속도와 다양한 물리계층을 지원하면서, CSMA/CD방식을 사용하고 있습니다. IEEE 802.3의 확장으로 고속 이더넷이 있습니다.(CSMA/CD, Ethernet)

★ 802.5 : IEEE 802.5는 IEEE LAN 표준안에서 MAC계층과 물리계층을 정의하는 표준입니다. IEEE 802.5는 4Mbps, 16mbps에서 STP와 UTP 선 연결위에, 토큰 패싱 액서스를 지원합니다.(토큰링)

★ 802.11

 802.11(wireless) - 1~2Mbps/sec

 802.11a(wireless) - 54Mbps/sec (5GHz 주파수대역)

 802.11b(wireless) - 11Mbps/sec

 802.11g(wireless) - 54Mbps/sec (24GHz 주파수대역)

★ FDDI(Fiber Distributed Data Interface)

- 근거리통신망의 광케이블 데이터전송의 표준이다. 200Km 까지 거리를 지원하며, 100Mbps 의 속도를 지원한다.

★ Access method

※ CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)

- traditional Ethernet(IEEE802.3에 정의)에서 사용되는 access method

- traditional Ethernet의 station들은 물리적으로 bus나 star topology로 연결될 수 있지만 logical      topology는 항상 bus이다. 즉 medium(네트워크 선등)은 station(컴퓨터등) 사이에 공유되며 한번에 한   station만 medium을 사용할 수 있다.

- 한 station이 보낸 프레임은 medium에 연결되어 있는 모든 station들에 전달되며 도착한 station에    서 실제 목적지인지 아닌지를 보고 그 프레임을 받아들일지 버릴지 결정한다.

 CSMA / CD는 한 번에 한 station만 medium을 사용하도록 하기 위해 고안된 방법이다.

1. 모든 station은 medium에 대해 동등한 권한을 갖고 있다(multiple access).

2. 보낼 프레임이 있는 station들은 먼저 medium을 listen 한다(sense). medium에 데이터가 없으면 전송을 시작한다(carrier sense).

3. 우연히 동시에 두 station이 medium이 비어 있는 것을 보고 전송을 시작했을 수도 있다. 이 때는 collision이 발생한다. station은 프레임을 보낸 후에도 계속 listen하고 있으며, collision이 발생하면 모든 station이 감지하게 된다. collision이 발생하면 프레임을 보냈던 station은 jam signal을 보내어 라인 상의 데이터를 파괴하고 임의의 시간 동안 기다린 후 다시 전송을 시도한다.

(..쉽게 말해서 버스형(하나의 선)에 연결된 컴퓨터들이 서로 눈치를 보다가, 선에 아무런 데이터신호가 없는 것을 확인한 후에 자신의 데이터신호를 보내는 방식이다. 만약 데이터신호를 2대 이상의 컴퓨터가 동신에 보내게 되면 충돌(Collision)이 발생하게 되고, 충돌을 감지(Detection)한 컴퓨터는 일정한 시간(매우 짧다)후에 다시 데이터신호를 보내게 되는 방식이다.)

※ CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)

- 무선 랜(IEEE802.11)에서 사용되는 access method이다.

- CSMA/CD의 multiple access와 carrier sense는 CSMA/CA에도 적용된다.

- 그러나 hidden terminal problem(전송을 시작한 두 station 사이에 산이나 장애물이 있어 collision이 발생하더라도 감지하지 못하는 문제) 때문에 Collision Avoidance(충돌 회피)라는 방법을 대신 사용한다.

- 무선 랜 환경을 위한 접근방식 중 한가지로 무선은 물리적인 라인이 존재하지 않기 때문에 Avoidance(회피) 즉 알아서 피해가면서 통신하게 하는 메커니즘이다.

1. medium이 사용되지 않다는 것을 감지한 후, 전송 station은 RTS(Request To Send)라는 프레임을 보낸다. 이 메시지 내에는 medium을 얼마 동안 사용할 지에 관한 정보가 들어 있다.

2. RTS를 받은 수신 station은 CTS(Clear To Send) 메시지를 모든 station에 보내어 전송 요청을 승인한다.

3. 전송 station은 데이터를 전송한다.

4. 수신 station은 데이터를 받았음을 알린다.

★ Topology - 통신망을 구현하기 위해서는 몇 가지 측면에서 고려해야 한다. 컴퓨터와 케이블의 위치 그리고 연결 하드웨어 장비가 요구되는데 이런 통신망 디자인에 관련된 문제를 네트워크 토폴로지라고 한다.

1.1 다음의 논리(logical)또는 물리(physical)네트워크 토폴리지에 주어진 그림, 약도 또는 설명을 알아보라.

● 토폴로지란(topologies)? - 통신망을 구현하기 위해서는 몇 가지 측면에서 고려해야 한다. 컴퓨터와 케이블의 위치 그리고 연결 하드웨어 장비가 요구되는데 이런 통신망 디자인에 관련된 문제를 네트워크 토폴로지라고 한다.

․ Star : 이 방식은 중심에 접속장치를 두고 이 접속장치에서 각 노드들을 직접 연결한 방식

주변 노드들이 통신하기 위해서는 반드시 중앙 노드를 거쳐야 한다. 따라서 중앙 노드의 신뢰성과 성능이 전체 시스템을 좌우 한다.

이 방식에서는 여러 노드가 하나의 선을 함께 사용하기 때문에(CSMA/CD) 각 노드들이 동시에 데이터를 전송할 경우 충돌이 발생할 수 있다.

․ Mesh : 완전형이라고도 불린다. 여러 개의 노드(예:컴퓨터)들이 망에 존재하는 모든 노드와 직접 연결되는 방식이다. 가장 완벽한 네트워크 방식이지만, 과도한 비용이 들기 때문에 특별한 경우가 아니면 사용되지 않는다.

노드(또는 스테이션이라고도 함)가 N개일 때 연결노드 수는 N(N-1)/2 이다.

․ Ring : 노드들의 연결 모양이 순환 구조를 이루고 있다. 이러한 구조에서 데이터 전송을 원활하게 하기 위해서 링의 일정한 방향으로, 노드의 순서가 순차적으로 정해진다.

그 순서에 따라 각 노드들은 네트워크 선에 데이터를 보낼수 있다. 여기서는 토큰링이라는 프로토콜이 사용된다.