네트워크관리실습 3주차 정리
<Ethernet>
ㅇ개요
-IEEE 802.3의 표준화
-CSMA/CD 기법을 채택
-전송 속도와 범위에 따라 다양한 규격이 있는 근거리 유선 네트워크(LAN)용 기술
-버스형과 성형으로 구분, 최근에는 성형이 많이 쓰임
-장점: 구조가 간단하여 설치 비용이 저렴하고 관리가 쉬움
-단점: 다량의 노드 존재 시 신호 때문에 충돌이 발생하며, 충돌이 많아질 경우 지연도 커짐.
ㅇNIC(Network Interface Card)
-전송 매체에 접속시켜 주는 역할
-NIU(Network Interface Unit), LAN 카드/보드, 네트워크 어댑터로도 불림
-속도를 표시하는 기본 단위는 bps
ㅇ종류
-이더넷
(1)초창기의 이더넷으로, 버스형과 성형 토폴로지
(2)저속의 데이터 전송 속도(~16Mbps)
(3)지원 케이블: UTP, Fiber
-고속(Fast) 이더넷
(1)성형 토폴로지
(2)100Base-T 지원 외 10Base-T의 모든 프로토콜(CSMA/CD)도 지원함
(3)고속의 데이터 전송 속도(100Mbps)
(4)케이블: 이더넷 지원 케이블 및 STP
-기가비트(Gigabit) 이더넷
(1)성형 토폴로지를 사용하며, 고속 이더넷을 지원함
(2)프레임 길이가 512에서 1500까지 늘어남
(3)초고속 데이터 전송 속도(1Gbps 이상)
(4)1000Base(1GBase)-SX(Short Wavelength): 단파장 레이저를 사용하는 단거리용 전송방식
(5)1000Base-LX(Long): 장파장 레이저를 사용, 다양한 파장의 신호를 보낼 수 있음
(6)1000Base-CX(Coax):단거리 접속용 구리선을 사용
(7)1000Base-T
<통신 회선>
ㅇUTP(Unshielded Twisted Pair cable) 케이블
-차폐 처리가 되지 않은 꼬임선 케이블로, 쌍선에서 각각 반대 펄스의 신호를 전달하여 전자기 유도를 줄임
-배열 정보를 의미하는 케이블 타입이 기록되는 케이블
-Category 5/6의 경우 4쌍의 꼬임선으로 8가닥으로 구성되어 있으며, 배열 순서에 따라 T568A와 T568B로 나뉨
ㅇ꼬임선 케이블(TP-Twisted Pair cable)
-구리선 두 가닥을 서로 균일하게 전자기 간섭 현상을 줄이기 위해 꼬아 여러 다발로 묶어 보호용 피복선을 입힌 케이블
-간섭 차단의 방법에 따라 Category1~6까지 분류
ㅇFTP(Foil Twisted) 케이블
-두 선간 차폐 처리가 되지 않은 UTP에 비해 절연 기능과 외부 간섭에 강함
ㅇSTP(Shielded Twisted)
-두 선간 차폐 처리가 되어 FTP보다 외부 간섭이 강함
-STP의 네 가닥의 선에 알루미늄을 감싼 SFTP가 있으며, STP보다 절연 기능이 좋음
ㅇ동축(Coaxial) 케이블
-내부에 있는 단열 구리선과 외부 도체로 구성
-고주파전송의 문제를 보완한 유선 TV 등의 고주파 신호의 광대역 전송/장거리 전화 전송에 사용
ㅇ광섬유(Optical Fiber) 케이블
-여러 가닥의 석영(유리섬유)을 케이블 안에 삽입한 케이블
-레이저의 전반사 현상을 이용
-빛을 껐다 켰다 하면서 2진수의 0과 1을 구현
-유리섬유를 구성하는 광코어, 빛을 반사시키는 광클래딩, 케이블 외부를 구성하는 재킷으로 구성
-관련 규격: 10GBase-SR, 10GBase-LRM
-장점
(1)대역폭이 넓어(광대역-broadband) 고속 전송이 가능하고, 감쇠 영향과 오류 발생률도 낮음
(2)케이블이 작고 가벼우며 유연함
-단점
(1)가격이 비싸고 분기선을 만들기 힘듬
(2)연결 부위를 일직선으로 만들어야 하므로 전문 기술 필요
ㅇ무선 선로
-지구의 대기 등에서 전자기파를 이용하여 데이터를 전송하는 비유도체
-주파수의 범위와 방향성에 따라 마이크로파와 라디오파로 분류
-마이크로파(2~40GHz): 방향성이 있으며, 물리적으로 분리된 지역 커버용
-라디오파(30kHz~1GHz): 방향성이 없으며, 방송용
<정보 신호>
ㅇ아날로그 신호
-연속적으로 변화하는 전자기파 또는 신호
ex)음성, 음악, 영상, 그림, 사진
-측정값을 시간축으로 보았을 때 곡선형태로 표현
-장점: 무한한 정보표시 가능
-단점: 감쇠현상(거리에 따른 신호 세기 감쇠), 외부 간섭에 취약
ㅇ디지털 신호
-손가락(Digit)에서 유래된 0과 1로 구분되는 이산적 신호
ex)스마트폰, 컴퓨터, 팩스
-유한 개의 정해진 전압 값을 사용
-장점
(1)데이터 무결성을 보장하며, 안정성을 증대시킴
(2)암호화 적용 가능
(3)아날로그 대비 낮은 오류율
ㅇ신호 변환
-디지털 전송
(1)디지털->디지털: 각 신호에 해당되는 전압 변경을 통해 전송(DSU(Digital Service Unit)같은 장치를 이용)
(2)아날로그->디지털: 해당 값을 펄스 부호 변조(PCM-Pulse Code Modulation)를 통해 전송
-아날로그 전송
(1)디지털->아날로그: 모뎀 등을 통해 변환
(2)아날로그->아날로그: 증폭기를 사용하여 신호 세기를 증폭(예: 전화기)
ㅇ아날로그->디지털 신호변환
PCM(Pulse Code Modulation)
-표본화, 양자화, 부호화 과정을 거쳐 디지털 신호로 변환
-복호화, 여과기를 거쳐 다시 아날로그 정보로 복원
-전송 방식의 순서: 신호 전송->표본화->양자화->부호화->전송로 전달
-변조 방식의 순서: 표본화->(압축->)양자화->부호화
-현대 무선통신에 주로 사용
-고유 잡음이 발생
-표본화 주기가 짧을수록 본래 데이터에 근접해지나, 데이터가 늘어남
-S/N(Signal TO Noise)비가 좋음
ㅇASK(Amplitude Shift Keying) - 진폭 편이 변조
-디지털->아날로그 변환방식의 한 종류로, 0 또는 1에 대해 반송파의 진폭을 가변화하여 전송하는 방식
-오류가 많고 전송 효율이 떨어지나, 회로가 단순하여 가격이 저렴
-광섬유에서는 소실이 적어 많이 사용
ㅇFSK(Frequency Swift Keying) - 주파수 편이 변조
-반송파의 주파수를 변화시키는 디지털->아날로그 전송 방식
-0이면 낮은 주파수, 1이면 높은 주파수를 전송
-ASK 대비 잡음에 강하며, 회로가 단순하여 가격이 저렴
ㅇPSK(Phase Shift Keying) - 위상 편이 변조
-송신 측에서 반송파의 위상을 2/4/8등분 등으로 나누는 디지털->아날로그 전송 방식
ㅇ진폭 위상 편이 변조
-ASK와 PSK를 혼합한 디지털->아날로그 전송 방식
-고속 데이터 전송이 가능하나 변조 회로가 복잡
ㅇQPSK, QAM...
<통신회선 접속 방식>
ㅇ점-대-점 회선방식(Point-to-Point Line)
-컴퓨터 시스템과 단말기를 전용회선으로 직접 연결하는 방식
-두 장치간 전용 링크로 활용됨
-채널의 전체 용량은 두 기기간 전송을 위한 용도로만 사용
-고속 통신/처리에 이용(예:컴퓨터와 주변기기)
-FSB, BSB
-장점: 빠른 응답
-단점: 비싼 회선 구축 비용
ㅇ다지점 회선방식(Multipoint/Multidrop Line)
-컴퓨터 시스템에 연결된 전송회선 1개에 여러 개의 단말기에 공유되는 방식(예:USB HUB)
-단말을 위한 채널의 할당은 시간적으로 분리됨
-관련 기술
(1)폴링(polling): 단말기에서 컴퓨터로 데이터를 전송할 때 사용하며,
컴퓨터가 단말에 감시신호를 보내 송신할 데이터가 있는지 주기적으로 검사하는 방식
(2)선택(selection): 컴퓨터에서 단말기에 데이터를 전송할 때 사용하며,
송신되는 데이터에 단말의 주소를 명기하는 방식
(3)경쟁(contention): 단말 장치가 서로 경쟁하면서 회선에 접근하는 방식이며,
가장 많이 쓰이고 간단하나 가장 비효율적
<다중화 전송-Multiplexing>
ㅇ개념
-다중화기(MUX-MUltipleXer)를 이용하여 하나의 통신로를 여러 가입자가 동시에 이용하는 방식
-하나의 고속 대용량 전송로에 여러 개의 데이터를 같이 보냄
-전송로의 이용 효율이 매우 높고 경제적임(설치 공사비, 유지보수비)
ㅇ주파수 분할 다중화(FDM-Frequency Division Multiplexing / Multiple Access)
-하나의 전송로를 여러 개의 주파수를 이용하여 다수의 단말이 사용하는 방식(=broadband)
(브로드밴드의 반대 개념으로 내로우밴드(narrowband)가 있으며, 대역폭이 좁음)
(하나의 채널을 이용하여 디지털 신호를 보낼 경우 baseband라 함)
-채널 간 상호 간섭을 막기 위해 보호 대역을 사용(guard)
ㅇ시분할 다중화(TDM-Time)
-하나의 전송로를 여러 개의 시간으로 나눠(시간 분할) 다수의 단말이 사용하는 방식
-상호 간섭을 방지하기 위해 가드(guard) 시간 간격을 추가
-내부에 버퍼 기억 장치가 필요
-동기식 시분할 다중화: 모두 동일한 시간 간격
-비동기식 시분할 다중화
(1)전송 요구가 있는 채널만 동적으로 시간 슬롯을 할당
(2)동일 시간 대비 많은 양의 데이터 전송 가능
(3)동기식 대비 슬롯 할당을 위한 별도의 슬롯이 필요하며, 가격이 비쌈
ㅇ코드 분할 다중화(CDMA-Code)
-스펙트럼 확산 다중화
-각각의 신호를 암호 코드를 부여하여 전송 시 통합하고 수신 시 암호코드를 통해 분류하는 방식
-동일 주파수 대역에서 가장 용량이 큼
ㅇ역다중화(DMUX-DeMux)
-하나의 신호를 여러 개로 나눠 다수의 전송로로 전송하는 방식
-다중화에 수반
ㅇ파장 분할 다중화(WDM-Wavelength)
-하나의 광섬유를 여러 개의 빛의 파장으로 나누어 다수의 단말이 사용하는 방식
출처 : 이기적 네트워크관리사 1,2급 필기 - 임호진, 황성하 저, 네트워크 관리실습 강의자료 - 김병국 교수