2019-05-11LAN

LAN 에는 여러 가지 유형이 있으며 네트워크 전송 방식에 따라 공유 LAN 과 스위치 LAN 으로 나눌 수 있습니다.

공유 LAN 은 모든 노드가 하나의 공용 통신 전송 미디어를 공유하는 LAN 기술입니다. 공유 미디어 LAN 은 이더넷, 토큰 버스, 토큰 링, 광섬유 분산 데이터 인터페이스 FDDI 및 이를 기반으로 개발된 고속 이더넷과 FDDI II 로 나눌 수 있습니다. 무선 LAN 은 컴퓨터 네트워크와 무선 통신 기술의 결합의 산물이다. 유선 LAN 과 마찬가지로 공유할 수 있습니다.

스위치 LAN 은 데이터 링크 계층의 프레임 또는 더 작은 데이터 단위를 데이터 교환 장치로, 이더넷 스위치를 핵심으로 하는 스위치 LAN 기술입니다. 스위치 LAN 은 스위치 이더넷, ATM 네트워크 및 이를 기반으로 개발된 가상 LAN 으로 나눌 수 있습니다. ATM 네트워크의 네트워킹 비용이 높기 때문에 최근 몇 년 동안 ATM 기술을 사용하여 LAN 을 구축하는 경우는 거의 없었으며 스위치 이더넷이 더 많았습니다.

LAN 참조 모델-IEEE 802 참조 모델은 미국 전기 전자 엔지니어 협회 802 위원회에서 개발한 것으로, OSI 참조 모델의 가장 낮은 계층, 즉 물리적 계층과 데이터 링크 계층에 해당합니다.

학생들은 왜 IEEE802 참조 모델이 OSI 참조 모델의 가장 낮은 두 계층에만 해당하는지 궁금할 수 있습니다. 이는 LAN 의 토폴로지가 비교적 간단하기 때문입니다. 일반적으로 버스, 링, 스타, 트리, 두 핀 사이에 하나의 링크만 있고 라우팅 및 흐름 제어가 필요하지 않기 때문에 모델은 네트워크 계층을 고려하지 않아도 됩니다. 다른 상위 계층 응용 프로그램의 경우 특정 구현과 관련된 경우가 많으며 일반적으로 네트워크 운영 체제에 포함되어 있으므로 모델은 다른 상위 계층 응용 프로그램에 대한 설명이 없습니다.

그림에서 볼 수 있듯이 IEEE802 참조 모델의 최하층은 OSI 참조 모델의 물리적 계층에 해당하며, 주요 기능은 신호를 인코딩하고 디코딩하고, 선행을 생성 및 제거하고, 비트를 송수신하는 것입니다.

LAN 에는 다양한 전송 미디어와 다양한 액세스 방식을 사용하는 여러 가지가 있으므로 IEEE802 참조 모델은 데이터 링크 계층을 미디어 액세스 제어 MAC 와 논리 링크 제어 LLC 의 두 계층으로 나눕니다.

논리적 링크 제어 LLC 하위 계층은 전송 미디어와 무관하며 다양한 유형의 LAN 에 적합합니다. 통신 링크의 설정, 유지 관리 및 해제를 완료하고, 상위 계층 프로토콜과 MAC 계층 간의 통합 인터페이스를 제공하며, 프레임 전송, 수신 및 흐름 제어를 완료합니다.

미디어 액세스 제어의 MAC 하위 계층은 전송 미디어와 관련이 있으며 네트워크의 토폴로지 및 전송 미디어 유형과 직접 관련이 있습니다. 미디어 액세스 제어를 완료하고, 합리적인 채널 할당을 수행하며, LAN 내 여러 장치가 채널 자원을 공유할 수 있도록 합니다. , 데이터 프레임 조립 및 분해, MAC 주소 인식 및 오류 감지

IEEE802 참조 모델에는 IEEE802. 1 에서 IEEE802.22 까지 다양한 표준이 포함되어 있습니다. 수년간의 사용 및 탈락 끝에 가장 중요한 생존자는 현재 802.3 이더넷, 802. 1 1 무선 LAN (wiFI) 및 802.26386386866 1 밖에 남지 않았습니다.

이더넷의 이야기는 1976 으로 시작됩니다. 그것은 MIT 의 학생인 밥 메트카프와 그의 동료들이 설계하고 실현한 것이다. 그들은 길고 굵은 동축 케이블로 모든 컴퓨터를 연결했다. 그림에서 볼 수 있듯이, 그들은 이 시스템을' 이더넷' 이라고 명명했다.

클래식 이더넷은 10M 이더넷으로 굵은 케이블, 가는 케이블, 꼬인 쌍선, 광섬유, 10base-5 굵은 케이블 이더넷,1의 네 가지 전송 미디어를 사용합니다

클래식 이더넷에는 최대 케이블 길이 제한이 있습니다. 이 범위 내의 신호는 정상적으로 전파될 수 있으며 이 범위를 벗어나는 신호는 전파되지 않습니다. 더 큰 네트워크를 구축하기 위해 중계기/허브를 통해 여러 케이블을 연결할 수 있습니다. 이 케이블에서 정보는 맨체스터 코드를 사용하여 전송됩니다. 이더넷에는 여러 케이블 세그먼트와 여러 허브가 포함될 수 있지만 두 트랜시버 터미널 사이의 거리는 2.5km 를 초과할 수 없으며 두 트랜시버 터미널 사이에 통과하는 허브는 4 개를 넘지 않습니다.

기존 이더넷은 충돌 감지 기능이 있는 CSMA/CD 프로토콜을 사용하여 네트워크 사용을 제어합니다. 이 계약에는 세 가지 기본 사항이 있습니다.

(1) 멀티 포인트 액세스: 여러 컴퓨터가 멀티 포인트 액세스를 통해 하나의 버스에 연결되며 버스 토폴로지를 사용하여 물리적 토폴로지는 별이 될 수 있습니다.

(2) 캐리어 모니터링

한 스테이션이 전송할 데이터가 없을 때 먼저 채널을 수신하여 다른 스테이션이 데이터를 전송하고 있는지 확인합니다. 채널이 유휴 상태이면 데이터를 보냅니다. 채널이 사용 중이면 워크스테이션은 채널이 유휴 상태가 될 때까지 기다린 후 프레임을 보냅니다.

(3) 충돌 감지

듣는 동안 머리카락을 보내는 것입니다. 충돌이 있는 경우 스테이션은 임의 시간을 기다린 다음 위에서 설명한 프로세스를 처음부터 시작합니다.

이 세 가지 점은 네 마디로 요약할 수 있다. 먼저 듣고 나서, 들으면서, 충돌을 멈추고, 재발송을 지연한다.

스위치가 널리 사용되고 고대역폭에 대한 수요가 증가함에 따라 IEEE802.3U 고속 이더넷이 탄생했습니다. 고속 이더넷 100BASE-T 는 100Mb/s 베이스 밴드 신호를 전송하는 스타 이더넷입니다. 네트워크 카드를 100Mb/s 스위치로 교체하면 네트워크 토폴로지를 변경하지 않고도 100BASE-T 에서 100 base-t 로 쉽게 업그레이드할 수 있습니다.

100base-t4: 4 대 3 클래스 UTP 트위스트 페어 사용, 이 중 3 쌍은 데이터 전송용, 4 쌍은 충돌 감지용, 전이중 모드는 지원되지 않음.

100base-tx: 전이중 전송용 cat 5 UTP 트위스트 페어 2 쌍, 스위치로의 신호 전송용 1 쌍, 스위치로부터 신호 수신용 1 쌍. 역과 허브/스위치 사이의 최대 거리는 100m 이고 역-허브-역 사이의 거리는 200m 를 초과하지 않습니다

100base-fx, 다중 모드 광섬유를 사용하는 사이트 간 직접 연결 시 반이중 상태에서 4 12m 이하의 간격, 전이중 상태에서 2000m 이하의 간격 단일 모드 광섬유를 사용하는 경우 전이중 상태에서 최대 전송 거리/km

-응?

빠른 이더넷 표준의 잉크가 마르기 전에 802 위원회는 기가비트 이더넷이라는 더 빠른 고속 이더넷을 개발하기 시작했습니다. 기가비트 이더넷을 사용하면 1Gb/s 속도로 전이중 및 반이중 작업을 수행할 수 있습니다. 반이중 모드에서는 CSMA/CD 프로토콜을 사용하지만 전이중 모드에서는 필요하지 않습니다. 10BASE-T 및 100BASE-T 기술과 역호환되며 네트워크 확장성, 업그레이드 및 관리가 용이합니다. 현재, 그것은 이미 성숙한 캠퍼스 LAN 백본 네트워크 기술이 되었다.

마찬가지로 기가비트 이더넷은 사용 중인 케이블에 따라 파이버 채널 기반 1000base-x 와 트위스트 페어 기반 1000base-t 의 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다.

1000 base-sx-sx 는 단파장 (850nm 레이저 사용) 을 나타냅니다. 코어 지름이 62.5μm 및 50μm 인 다중 모드 광섬유를 사용할 경우 전송 거리는 각각 275 미터 및 550 미터입니다.

1000base-LX-LX 는 장파장 (1300nm 레이저 사용) 을 나타냅니다. 코어 지름이 62.5μm 및 50μm 인 다중 모드 광섬유를 사용할 경우 전송 거리는 550m 입니다. 코어 크기가 10μm 인 단일 모드 광섬유를 사용할 경우 전송 거리는 5km 입니다.

1000base-CX-CX 는 동선을 나타내며 두 쌍의 차폐 연선을 사용하며 전송 거리는 25m 입니다.

1000 base-t-4 대 5 클래스 UTP 트위스트 페어 (twisted pair) 를 이용한 전이중 작업 (100m m) .....

1999 년 말 802 위원회는 10 기가비트 이더넷 기술 (10Gbps) 을 연구하고, 2002 년에는 광섬유 표준을 공식 발표하고, 2004 년에는 차폐 동선 표준을 발표하고, 2006 년에는 구리 트위스트 표준을 발표했습니다.

10 기가비트 이더넷은 광섬유를 전송 매체로 사용합니다. 단일 모드 광섬유는 40km 이상, 다중 모드 광섬유는 65~300m m 입니다 .....

10 기가비트 이더넷은 전이중 모드, CSMA/CD 메커니즘 없이 CSMA/CD 의 거리 제한을 없앴습니다. 현재 40 Gbps 및 100 Gbps 를 표준화하는' 통신급 이더넷' 을 연구하고 있습니다.

이더넷은 30 여 년 동안 발전해 왔으며, 발전 과정에서 진정한 경쟁자는 없다. 그 이유는 간단하고, 믿을 만하고, 유지 보수가 쉬우며, 이는 인터넷 세계의 고전적인 명언이다. "단순하게 유지하라, 그렇지 않으면 너는 바보가 될 것이다!" "

실제로 토큰은 네트워크 노드의 전송 권한을 제어하는 특수 프레임입니다. 토큰을 보유한 노드만 데이터를 전송할 수 있습니다. 즉, 한 역에 전송을 기다리는 프레임 대기열이 있는 경우 토큰을 받을 때 프레임을 보낸 다음 토큰을 다음 역으로 전달할 수 있습니다. 전송할 대기 프레임이 없으면 토큰을 간단히 전달합니다. 학생들은 전송 노드가 전송 권한을 얻은 후 토큰을 삭제하고 루프에 더 이상 토큰이 없으며 다른 노드도 토큰을 얻을 수 없다는 점에 유의해야 합니다. 이는 루프에 한 번에 하나의 노드만 데이터를 전송할 수 있도록 하기 때문에 토큰 링 기술에는 경합이 없습니다. 일반적인 경합 없는 미디어 액세스 제어 방식입니다.

1990 년대에는 이더넷 (10Mbps) 과 토큰 네트워크 (4 또는 16Mbps) 보다 높은 파이버 분산 데이터 인터페이스 (FDDI) 가 등장했습니다. FDDI 의 액세스 방식은 토큰 링 네트워크의 액세스 방식과 유사하며, 네트워크 통신은 "토큰" 전송 방식을 사용하지만 표준 토큰 링과는 다릅니다.

FDDI 의 구성 구조도에서 볼 수 있듯이, 네트워크 정보 흐름이 두 개의 유사한 흐름으로 구성된 이중 루프 구조로 되어 있으며, 두 반대 방향의 역순환 흐름을 둘러싸고 있습니다. 그 중 한 고리는' 주환', 시계 반대 방향으로, 다른 고리는' 보조환', 시계 방향으로 보냅니다. 일반적으로 네트워크 데이터 신호는 일반적으로 주 링에서만 흐릅니다. 링이 실패하면 토큰 네트워크가 자동으로 네트워크를 재구성하고 데이터가 보조 루프로 반대 방향으로 흐를 수 있습니다. 이 이중 루프 구조의 장점 중 하나는 중복입니다. 한 링은 전송에 사용되고 다른 링은 백업에 사용됩니다. 즉, 문제가 발생하면 주 링이 끊어지고 보조 링이 대체됩니다.

무선 LAN 은 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 첫 번째 범주에는 고정 인프라가 있고 두 번째 범주에는 고정 인프라가 없습니다.

이른바' 고정 인프라' 란 특정 지리적 범위를 커버할 수 있는 미리 구축된 고정 기지국 세트를 말합니다. 사람들이 자주 사용하는 휴대폰, 즉 통신회사가 미리 구축하고 전국을 포괄하는 대량의 고정기지국을 이용해 사용자의 휴대전화가 거는 전화를 연결하는 것이다.

첫 번째 유형의 인프라 고정 무선 LAN 의 경우 1997 IEEE 는 무선 LAN 프로토콜 표준 802. 1 1 시리즈 표준을 개발했으며, 네트워크 사용에는 자체 구성 모드와 아키텍처 모드의 두 가지 유형이 있습니다.

(1)? 자체 구성 모델

이 모드의 네트워크는 상호 연관된 컴퓨터 세트로 구성되며, 이러한 컴퓨터는 직접 데이터를 전송하여 지점간 또는 지점간 통신을 할 수 있습니다.

WPAN 무선 개인 영역 네트워크

무선 개인 영역 네트워크 WPAN 은 노트북, 태블릿, 휴대용 프린터, 휴대폰 등 개인 전자 장치를 연결하는 자체 구성 네트워크입니다. , 무선 기술 사용, 액세스 포인트 액세스 포인트 사용 안 함, 전체 네트워크 범위는 약 10m m..WPAN 한 명 또는 몇 명이 사용할 수 있습니다. 이러한 전자 장치는 일반 케이블로 연결된 것처럼 쉽게 통신할 수 있습니다. 현재 무선 개인 영역 네트워크의 가장 흔한 예는 우리가 평소에 사용하는 블루투스 시스템이다.

(1) 블루투스 시스템

WPAN 을 처음 사용한 것은 에릭신 1994 가 내놓은 블루투스 시스템이다. 표준은 IEEE802. 15. 1 이고 전송 속도는 720kb/s 이고 거리 범위는10m 이며 2.4GHz 주파수 대역에서 실행됩니다.

Bluetooth 기술은 다양한 고정 및 모바일 디지털 하드웨어 장치 간에 사용되는 저렴한 근거리 무선 통신 연결 기술입니다. 이 연결은 안정적이고 원활하며, 그 프로그램은 9× 9mm 마이크로칩에 쓰여져 있어 장비에 쉽게 내장될 수 있다. 장애물을 쉽게 통과할 수 있어 전방위적인 데이터 전송이 가능합니다. 장치가 활동 범위가 넓다면 노트북, 디지털 무선 전화, 개인 디지털 어시스턴트, 휴대폰 등 다양한 장치와 빠르게 연결해야 합니다. 블루투스 또는 무선 개인 영역 네트워크를 사용하는 것이 이상적입니다.

(2) 지그비?

블루투스와 마찬가지로 지그비는 센서 제어 애플리케이션을 위한 새로운 단거리 무선 통신 기술입니다. 지그비 네트워크를 사용하여 사용자에게 무선 데이터 전송 기능을 제공하는 사물의 인터넷 무선 데이터 터미널입니다. 지그비, 이름은 꿀벌의 생존과 발전에 사용되는 통신 방식에서 유래했다. 꿀벌은 z 자 모양의 춤을 추면서 그들의 배우자에게 새로운 음식 공급원의 위치, 거리, 방향을 알려준다. 지그비는 IEEE802. 15.4 표준을 기반으로 한 저전력 LAN 프로토콜입니다. 주요 특징은 통신 거리가 짧고, 보통 10 ~ 80m 이며, 데이터 전송 속도가 낮고, 2~250kb/s 이며, 비용이 저렴하다는 것이다.

(3) 고속 WPAN

고속 WPAN 표준은 휴대용 멀티미디어 장치 간에 데이터를 전송할 수 있도록 특별히 설계된 IEEE802. 15.3 으로 1 1 에서 55 MB/s 까지의 데이터 속도를 지원합니다 예를 들어 고속 WPAN 을 사용하면 케이블 없이 PC 를 프린터, 스캐너, 외장 하드 드라이브 및 기타 전자 장치와 같은 방에 연결할 수 있습니다. 다른 사람이 디지털카메라로 촬영한 영상은 케이블 없이 디지털카메라의 메모리 카드에 복사할 수 있다. 회의실에 있는 랩톱은 프로젝터를 통해 준비한 슬라이드를 대형 화면에 투사할 수 있어 연결선 없이 빠르고 편리합니다.

(2) 건물 모델이 있습니다.

그림에 표시된 이 모드의 네트워크는 스타 토폴로지를 사용하며, 각 클라이언트는 그림에 표시된 중앙 액세스 포인트를 통해 유선 네트워크와 같은 다른 네트워크에 연결한 다음 라우터를 통해 인터넷에 연결할 수 있는 중앙 액세스 포인트 액세스 포인트에 연결됩니다.

중앙 AP 에 의해 형성된 LAN 은 우리가 흔히 wifi 라고 부르는 것으로, MAC 계층은 CSMA/CA 멀티포인트 액세스 캐리어 수신/충돌 방지 프로토콜 (클래식 이더넷에서 사용하는 CSMA/CD 와는 다름) 을 사용합니다. 이제 WIFI 는 WLAN 과 거의 동의어입니다.

현재 사무실, 공항, 패스트푸드점, 호텔, 쇼핑센터 등 많은 곳이 있습니다. , 유료 또는 무료 WIFI 액세스를 대중에게 제공할 수 있습니다. 이런 곳을 핫스팟이라고 하며 공용 무선 액세스 포인트입니다. 많은 핫스팟 및 액세스 포인트 액세스 포인트에 의해 연결된 영역을 핫스팟이라고 합니다.