[정보처리기사 필기] IT프로젝트 정보시스템 구축 관리 - 136. 네트워크 구축

1. 네트워크 설치 구조

• 정보를 전달하기 위해서 통신 규약에 의해 연결한 통신 설비의 집합
• 네트워크 설치 구조의 종류
  • 종류의 구분 방법 : 통신망을 구성하는 요소들을 공간적으로 배치하는 방법, 장치들의 물리적 위치에 따라서 구분
  • 종류 : 성형, 링형, 버스형, 계층형, 망형

2. 성형 Star (중앙 집중형)

• 중앙에 중앙 컴퓨터가 있고, 이를 중심으로 단말장치들이 연결되는 중앙 집중식의 네트워크 구성 형태
• 포인트 투 포인트 Point-to-Point 방식으로 회선을 연결
• 각 단말장치들은 중앙 컴퓨터를 통하여 데이터를 교환
• 단말장치의 추가와 제거가 쉬움
• 하나의 단말장치가 고장나더라도 다른 단말장치에는 영향을 주지 않지만, 중앙 컴퓨터가 고장나면 전체 통신망의 기능이 정지
• 중앙 집중식이므로 교환 노드의 수가 가장 적음

3. 링형 Ring (루프형)

• 컴퓨터와 단말장치들을 서로 이웃하는 것끼리 포인트 투 포인트 방식으로 연결시킨 형태
• 분산 및 집중 제어 모두 가능
• 단말장치의 추가/제거 및 기밀 보호가 어려움
• 각 단말장치에서 전송 지연이 발생할 수 있음
• 중계기의 수가 많아짐
• 데이터는 단방향 또는 양방향으로 전송할 수 있음
• 고장이 날 경우
  • 단방향 링 : 컴퓨터, 단말장치, 통신 회선 중 어느 하나라도 고장나면 전체 통신망에 영향을 미침
  • 양방향 링 : 다른 방향으로 우회할 수 있으므로 정상적인 노드들끼리는 통신이 가능

4. 버스형 Bus

• 한 개의 통신 회선에 여러 대의 단말장치가 연결되어 있는 형태
• 물리적 구조가 간단
• 단말장치의 추가와 제거가 용이
• 단말장치가 고장나더라도 통신망 전체에 영향을 주지 않기 때문에 신뢰성을 높일 수 있음
• 기밀 보장이 어렵고, 통신 회선의 길이에 제한이 있음

5. 계층형 Tree (분산형)

• 중앙 컴퓨터와 일정 지역의 단말장치까지는 하나의 통신 회선으로 연결시키고, 이웃하는 단말장치는 일정 지역 내에 설치된 중간 단말장치로부터 다시 연결시키는 형태
• 분산처리 시스템을 구성하는 방식

6. 망형 Mesh

• 모든 지점의 컴퓨터와 단말장치를 서로 연결한 형태
• 노드의 연결성이 높음
• 많은 단말장치로부터 많은 양의 통신을 필요로 하는 경우에 유리
• 보통 공증 데이터 통신망에서 사용
• 통신 회선의 총 경로가 가장 김
• 통신 회선 장애 시 다른 경로를 통하여 데이터를 전송할 수 있음
• 모든 노드를 망형으로 연결할 경우
  • 필요한 회선 : n(n01)/2
  • 노트당 필요한 포트 : n-1

7. 네트워크 분류

• 근거리 통신망 LAN Local Area Network
  • 회사, 학교, 연구소 등에서 비교적 가까운 거리에 있는 컴퓨터, 프린터, 테이프 등과 같은 자원을 연결하여 구성
  • 주로 자원 공유를 목적으로 사용
  • 사이트 간의 거리가 짧아 데이터와 전송 속도가 빠르고, 에러 발생율이 낮음
  • 근거리 통신망에서는 주로 버스형이나 링형 구조가 사용
• 광대역 통신망 WAN Wide Area Network
  • 국가와 국가 혹은 대륙과 대륙 등과 같이 멀리 떨어진 사이트들을 연결하여 구성
  • 사이트 간의 거리가 멀기 때문에 통신 속도가 느리고, 에러 발생률이 높음
  • 일정한 지역에 있는 사이트들은 근거리 통신망으로 연결한 후 각 근거리 통신망을 연결하는 방식을 사용
• VLAN Virtual Local Area Network
  • LAN의 물리적인 배치와 상관없이 논리적으로 분리하는 기술
  • 접속한 장비들의 성능 및 보안성을 향상시킬 수 있음

8. LAN의 표준안

• IEEE 802의 주요 표준 규격 : IEEE 802 위원회에서 지정
  • 802.1 : 전체의 구성, OSI 참조 모델과의 관계, 통신망 관리 등에 관한 규약
  • 802.2 : 논리 링크 제어 LLC 계층에 관한 규약
  • 802.3 : CSMA / CD 방식의 매체 접근 제어 계층에 관한 규약
  • 802.4 : 토큰 버스 방식의 매체 접근 제어 계층에 관한 규약
  • 802.5 : 토큰 링 방식의 매체 접근 제어 계층에 관한 규약
  • 802.6 : 도시형 통신망 MAN에 관한 규약
  • 802.9 : 종합 음성, 데이터 네트워크에 관한 규약
  • 802.11 : 무선 LAN에 관한 규약
• 802.11의 버전
  • 802.11 (초기버전) : 2.4GHz 대역 전파와 CSMA / CA 기술을 사용해 최고 2Mbps까지의 전송 속도를 지원 
  • 802.11a : 5GHz 대역의 전파를 사용, OFDM 기술을 사용해 최고 54Mbps까지의 전송 속도를 지원
  • 802.11b : 802.11 초기 버전의 개선안으로 등장, 초기 버전의 대역 전파와 기술을 사용해 최고 11Mbps의 전송속도로 기존에 비해 5배 이상 빠르게 개선
  • 802.11e :  802.11의 부가 기능 표준, QOS 기능이 지원되도록 하기 위해 매체 접근 제어 MAC 계층에 해당하는 부분을 수정
  • 802.11g : 2.4GHz 대역의 전파를 사용하지만 5GHz 대역의 전파를 사용하는 802.11a와 동일한 최고 54Mbps까지의 전송 속도를 지원 
  • 802.11i : 802.11의 보안 기능 표준, 인증방식에 WPA/WPA2를 사용
  • 802.11n : 2.4GHz 대역과 5GHz 대역을 사용하는 규격, 최고 600Mbps까지의 전송 속도를 지원

9. CSMA/CD와 CSMA/CA

• CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection)
  • 데이터 프레임 간의 충돌이 발생하는 것을 인정하고 이를 해소하기 위해 CSMA 방식에 충돌 검출 기능과 충돌 발생 시 재송신하는 기능을 부가
  • 통신 회선이 사용중이면 일정 시간 동안 대기하고, 통신 회선 상에 데이터가 없을 때에만 데이터를 송신하며, 송신중에도 전송로의 상태를 계속 감시
• CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance)
  • 무선 랜에서 데이터 전송 시 매체가 비어있음을 확인한 뒤 충돌을 피하기 위해 일정한 시간을 기다린 후 데이터를 전송하는 방법
  • 회선을 사용하지 않는 경우에도 확인 신호를 전송하여 동시 전송에 의한 충돌을 예방