네트워크 개요 Network의 이해 Network Cabling Ethernet

Network의 이해 Network의 구성요소를 안다. 통신회선과 교환방식을 안다. 데이터 전송기술 및 Topology를 안다. Network 서비스 종류를 안다. Cisco 3 Layer를 이해한다.

네트워크의 개요 컴퓨터 네트워크 자원에 대한 공유 목적 연결된 종단컴퓨터를 위한 통신 시스템 종단컴퓨터 종종 호스트(Hosts) 라고 언급 네트워크 종류 LAN(Local Area Network) WAN(Wide Area Network) MAN(Metropolitan Aera Network)

네트워크의 개요 Client PC 프린터 프린터 서버 네트워크를 활용한 프린터 서버 구성

네트워크 구성요소 하드웨어 소프트웨어 네트워크 어댑터 (NIC) – 랜카드, 모뎀 전송매체 – Wire, Wireless 등 케이블 접속 집중장치 – Hub, 스위치 등 연결장치 소프트웨어 프로토콜(Protocol) – 통신 규약 클라이언트 소프트웨어 서비스 프로그램 기타 – 랜카드 구동 드라이버

네트워크의 개요 LAN(Local Area Network) MAN(Metropolitan Area Network) LAN을 위한 기술로 Ethernet(10 Mbps), Token-Ring(16 Mbps), FDDI(100 Mbps) MAN(Metropolitan Area Network) 도시, 학교와 같은 규모(반경 수 십 Km)내의 컴퓨팅 장비들을 연결한 망 LAN과 같은 데이타 속도 WAN(Wide Area Network) 도시와 도시, 국가와 국가를 연결하는 규모의 망 데이타속도 수 Kbps ~ 수 Mbps

통신 회선과 교환 방식 구성방법에 따라 전송 신호의 종류에 따라 전용 회선 (전용망) 교환 회선 (공중망) 아날로그 회선 디지털 회선

통신 회선과 교환 방식 아날로그 회선 디지털 회선 컴퓨터-디지털 신호 처리 음성전화망-아날로그 신호 처리 모뎀 디지털 신호 – 아날로그 신호로 변조 아날로그 신호 – 디지털 신호로 복조 주파수 분할 다중화 방식(FDM : Frequency Division Multiplexing) 디지털 회선 전송속도의 향상 DSU(Digital Service Unit) 펄스부호화변조(PCM : Pulse Code Modulation)

통신 회선과 교환 방식 교환(Switching) 다중 장치가 있을 때, 각각의 장치를 어떻게 1 대 1로 연결할 것인가

통신 회선과 교환 방식 교환 회선 – 회선교환, 축적교환 방식 회선 교환 축적(Store)교환 방식

통신 회선과 교환 방식 회선교환 전화 또는 컴퓨터와 같은 두 장치를 직접 물리적으로 연결 회선교환 망의 예

통신 회선과 교환 방식 축적교환 방식 메시지 교환 저장과 전송 방식(store and forward)을 사용

통신 회선과 교환 방식 축적교환 방식 패킷 교환 각 패킷은 서로 독립적으로 처리(datagram)

전송 모드(Transmission mode) 데이터 전송 기술 전송 모드(Transmission mode) 두개의 링크 장치간에 신호 흐름 방향을 정리

전송 모드(Transmission mode) 데이터 전송 기술 전송 모드(Transmission mode) 단방향(Simplex) 단일 방향(키보드, 모니터) 반이중(Half-Duplex) 각 지국은 송/수신이 가능하나 동시에 송/수신은 불가능 전이중(Full-Duplex) 각 지국은 동시에 송/수신이 가능

데이터 전송 기술 단방향(Simplex) 단방향 통신 방식(39쪽)

데이터 전송 기술 반이중(Half-Duplex) 동시 전송이 불가능

데이터 전송 기술 전이중(Full-Duplex) 동시 전송이 가능

데이터 전송 기술 통신회선 접근 방식 경쟁(Contention) CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) 토큰패싱(Token Passing) Token Ring Token Bus 요청 우선 순위(Demand Priority) 폴링(Polling)

데이터 전송 기술 토큰패싱(Token Passing) Token Ring Token Bus 패킷 형태의 토큰을 전달받은 컴퓨터가 데이터를 우선 전송할 권한이 있음 데이터 전송 충돌이 없음 네트워크 트래픽이 없는 곳에서는 오히려 지연의 요소가 됨 토큰을 패싱할 특별한 장치 필요 Token Ring Token Bus

데이터 전송 기술 Token Ring(IEEE 802.5) ArcNet

데이터 전송 기술 Token Bus (IEEE 802.4) 물리적-버스형 논리적-토큰 패싱 요청 우선 순위(Demand Priority) 지능형 허브에 의해 구현 QoS 고가 100VG-AnyLAN 폴링(Polling) 중앙 제어기가 데이터 전송을 정리-메인 프레임 IBM의 SNA

네트워크 형태 및 토폴로지 접속형태 분류(Categories of topology)

네트워크 형태 및 토폴로지 Bus 형 다중점 연결 백본(Backbone)인 케이블에 모든 장치를 연결 노드는 drop lines과 taps에 의해 버스 케이블에 연결된다 유도선(drop line) 주 케이블과 장치를 연결하는 선 탭(tap) 주 케이블의 연결 장치나 전선의 금속심에 연결하기 위해 케이블의 피복에 구멍을 낸것 종단 저항(Terminator, Cable end) 반향 신호 흡수

네트워크 형태 및 토폴로지 Bus 형 버스 토폴로지(55쪽)

네트워크 형태 및 토폴로지 Bus 형 장점 단점 설치가 쉽다(최소 케이블과 네트워크 카드 필요) 네트워크의 확장을 위하여 다양한 커넥터 사용 가능 단점 연결 컴퓨터 수의 제한이 따른다(충돌 도메인) 재구성과 결함 분리(fault isolation)가 어렵다 버스 케이블 결함은 모든 전송을 불가능하게 한다

네트워크 형태 및 토폴로지 Ring 형 각 장치는 이웃하는 장치와 점-대-점 링크를 갖는다 장점 단점 데이터의 전송이 보장 됨 비교적 설치와 재구성이 쉽다. 이웃한 컴퓨터에 신호를 증폭시켜 전달하므로 신호가 약해지지 않음 단점 단방향적인 트래픽 링에 문제가 발생하면 전체 네트워크에 영향을 미친다 dual ring으로 해결

네트워크 형태 및 토폴로지 Ring 형 링 토폴로지(56쪽)

각 장치는 허브(hub)라는 중앙 제어기와 점-대-점 링크를 갖는다 네트워크 형태 및 토폴로지 Star 형 각 장치는 허브(hub)라는 중앙 제어기와 점-대-점 링크를 갖는다 허브를 사용한 스타 토폴로지(57쪽)

네트워크 형태 및 토폴로지 Star 형 장점 단점 각 장치는 하나의 링크와 하나의 I/O 포트만 필요로 하므로 설치와 재구성이 쉽다 안전성 하나의 링크에 문제가 발생하면 해당 링크만 영향을 받는다 단점 허브에 문제가 생기면 전체가 작동하지 않는다. 거리의 제한이 있다(100M)

네트워크 형태 및 토폴로지 Star Bus 토폴로지(Tree 형) 스타형의 변형 능동적인 hub(중앙 hub) : active 전송하기 전에 수신된 비트 패턴을 생성하는 하드웨어 장치인 리피터(repeater)를 포함 수동적인 hub : passive 연결된 장치간에 간단한 물리적 연결을 제공

네트워크 형태 및 토폴로지 Star Bus 토폴로지(Tree 형) 스타 버스 토폴로지 네트워크(59쪽)

네트워크 형태 및 토폴로지 Star Bus 토폴로지(Tree 형) Star Ring 토폴로지 장점 & 단점 대체적으로 스타형과 같음 좋은 예 : Cable TV 기술 Star Ring 토폴로지 물리적-스타 논리적-링 장점-링형과 유사 단점-스타형과 유사

네트워크 형태 및 토폴로지 Mesh 형 모든 장치는 다른 장치와 전용 점-대-점 링크를 갖는다 N 개의 장치를 갖는 그물형 네트워크는 n(n-1)/2 개의 링크를 갖는다

네트워크 형태 및 토폴로지 Mesh 형 메쉬 토폴로지(61쪽)

네트워크 형태 및 토폴로지 Mesh 형 장점 단점 전용 링크 안전성 프라이버시와 보안 점-대-점 링크는 결합 식별과 분리가 용이 단점 케이블링과 I/O 포트수와 관계 모든 장치는 다른 장치와 연결 되기 때문에 설치와 재구성이 어렵다 케이블 묶음이 수용 공간의 크기보다 클 수 있다(천정, 벽, 마루 등) 각 링크 연결에 필요한 하드웨어가 비교적 고가이다

네트워크 형태 및 토폴로지 하이브리드(Hybrid) 형

네트워크 서비스의 종류 서비스 형태에 따른 분류 동기식 전송(synchronous transmission) 각 신호의 발생 시점이 고정된 시간 기준에 따름(시간 신호 사용) 시작/종료 비트 또는 갭없이 전송 장점 : 속도(speed)

네트워크 서비스의 종류 서비스 형태에 따른 분류 비동기 전송(Asynchronous Transmission) 각 바이트의 시작과 끝부분에 하나의 시작 비트(0)와 하나 또는 그 이상의 종료 비트(1) 전송

비동기 전송(Asynchronous Transmission) 네트워크 서비스의 종류 비동기 전송(Asynchronous Transmission) 접속 지향 서비스(Connection Oriented Services) 송신측과 수신측이 접속을 설정한 후 전송 전송확인(Ack), TCP 비접속 지향 서비스(Connectionless Oriented Services) 패킷이 순서와 상관 없이 개별적으로 도달 융통성 전송속도 우수, UDP 급송 데이터 QoS

Network Cabling UTP Cable의 종류를 알고 구성할 수 있다. WAN Physical Layer의 Cable을 안다. Interface의 구성을 안다. 주) IOS : Internetwork Operating System

UTP Cable 성능지표 신호 감쇄(Attenuation) 신호간섭(Cross Talk) Near End Crosstalk : Twisted Pair Cable의 두 선간에 발생하는 신호 간섭이다. Far End CrossTalk : Pair간에 발생하는 신호간섭이다. Noise : TP(Twisted Pair) Cable에 인접한 다른 Cable(전선 등)로 부터 발생하는 신호 간섭이다. 전달지연(Propagation Delay) : UTP Cable의 Pair별로 꼬임이 다르기 때문에 Pair 별로 신호 전달 속도에 차이가 나는데 4 Pair 모두의 신호가 전달되는 속도를 전달지연이라 한다.

Baseband & Broadband Baseband 한 케이블에 단일 주파수대의 디지털 신호를 전송하며 케이블의 전대역폭을 사용한다. 채널은 Duplex 전송방식 가능하다. 신호 감쇄시 Repeater 사용한다. Broadband 한 케이블에 여러 주파수대의 신호를 전송하며 한 케이블에 여러 개의 신호를 동시에 수용할 수 있다.즉, 한 케이블을 여러 개의 채널로 나누어 쓸 수 있다. 한 채널은 일 방향 전송(Simplex) 방식이다. 주로 아날로그 데이터 전송에 사용되며 신호 감쇄시 Amplifier 사용한다.

UTP 케이블 등급 Category 1 : 구형의 전화선으로 음성 통신만을 지원한다. Category 2 : 4Mbps 속도까지 제공하나 Data 전송으로 추천되지 않는다. Category 3 : 대부분의 전화선에 사용되는 케이블로 16Mbps의 속도까지 제공하며 10Mbps Ethernet에 사용된다. Category 4 : 20Mbps까지의 데이터 전송 속도를 지원하며 10Mbps Ethernet에 사용된다. Category 5 : 10Mbps,100Mbps,1Gbps Ethernet에 사용된다. Category 5 Enhanced : Fast Ethernet 및 155M ATM에 사용된다. Category 6 & 7 : Gigabit Ethernet에 사용된다.

100Base-T4 100Base-TX Fast Ethernet Topology and Network Diameter Hub 5 meters 100 meters 100Base-T4 100Base-TX 205 meters Network Diameter

62.5/125 micron multi-mode fiber Ethernet Cabling and Connector Specifications 10Base5 10BaseT 100BaseTX 100BaseFX EIA/TIA Cat 3, 4, 5 UTP 2 pair EIA/TIA Cat 5 UTP 2 pair 62.5/125 micron multi-mode fiber 50-ohm coax (thick) Media Maximum Segment Length 500 meters 100 meters 100 meters 400 meters Topology Bus Star Star Point-to-Point Duplex media- interface connector (MIC) ST ISO 8877 (RJ-45) ISO 8877 (RJ-45) Connector AUI

UTP Implementation T568A Type T568B Type 번호(왼쪽기준) 1 흰색/녹색 흰색/오렌지색 2 녹색 3 4 청색 5 흰색/청색 6 7 흰색/갈색 8 갈색 용  도

Straight-through Cable Cable 10BaseT/ 100BaseT Straight-through Straight-through Cable 8 1 Hub/Switch Server/Router 8 Pin Label 1 RD+ 2 RD- 3 TD+ 4 NC 5 NC 6 TD- 7 NC 8 NC Pin Label 1 TD+ 2 TD- 3 RD+ 4 NC 5 NC 6 RD- 7 NC 8 NC 1 8 1 8 1 w o o w b b w g g w br br w o o w b b w g g w br br

Cable 10BaseT/ 100BaseT Crossover Crossover Cable Hub/Switch Hub/Switch 8 1 Pin Label 1 RD+ 2 RD- 3 TD+ 4 NC 5 NC 6 TD- 7 NC 8 NC Pin Label 1 RD+ 2 RD- 3 TD+ 4 NC 5 NC 6 TD- 7 NC 8 NC 1 8 8 1 8 1 w b w b w g br w br g w g o w o w br o w o g b br b

Setting up a Console Connection Device with console PCs require an RJ-45 to DB-9 or RJ-45 to DB-25 adapter COM port settings are 9600 bps, 8 data bits, no parity, 1 stop bit, no flow control This provides out-of-band console access AUX switch port may be used for modem-connected console Console Port는 RTS, CTS Pin이 없어 Flow Control을 하지 않으며, 9600의 속도로 Modem 연결이 가능하다.

Console Connection & Rollover Cable The cable used to connect between a PC is a rollover cable with RJ-45 connectors. 1–8 2–7 3–6 4–5 5–4 6–3 7–2 8–1