[ 네트워크 이론 ] 공부 정리 - 8강. 네트워크 케이블링과 네트워크 토폴리지
* 공부 정리일자 (2022년 5월 2일)
- 책&강의 : 후니의 쉽게 쓴 시스코 네트워크, 정보통신개론 / 컴퓨터 네트워크 (김삼택 교수님)
- 개인적으로 공부 및 복습하면서 정리한 내용입니다. (사진 제외)
* 목차
2. 네트워크 케이블링
1) LAN 케이블 연결 및 종류
* Straight-through 케이블 / Crossover 케이블
2) 라우터 / 스위치 Console 연결
* 스위치 장비 연결 / 라우터 장비 연결
3) 네트워크 구축 공구 및 악세사리
3. 네트워크 토폴리지
1) 네트워크 토폴리지 개념
2) 물리적 네트워크 토폴리지 종류
(1) 버스
(2) 스타 구조
(3) 링 (ring)
(4) 링 (ring) : Token Ring
* 이중 링 토폴로지
4) 네트워크 구축 장비
(1) 허브(Hub)
(2) 스위치 (Switch)
(3) 라우터(Router)
1. 복습 (중요 키워드 위주)
* 복습 파트 : 8강. 네트워크 케이블링과 네트워크 토폴리지
2. 네트워크 케이블링
1) LAN 케이블 연결 및 종류
(a) 전체 구성
(b) 장비 연결
* Straight-through 케이블 : 특성이 다른 장비(다른 네트워크 장비)의 연결.
- DTE장비(컴퓨터,라우터) 와 DCE장비(허브, 스위치) 를 연결할 때 사용
* Crossover 케이블 : 동일한 특성의 장비(같은 네트워크장비) 연결.
- 1번하고 3번, 2번하고 6번호 위치를 변경
- DTE장비 – DTE장비, DCE장비 – DCE장비 연결에 사용
(c) 장비 연결 : Straight-Through Cable
(d) 장비 연결 : Crossover Cable
2) 라우터 / 스위치 Console 연결
a) 스위치 장비 연결 : Rollover Cable (컴퓨터를 콘솔로 연결)
b) 라우터 장비 연결 : Rollover Cable (컴퓨터를 콘솔로 연결)
(1) Console Port
콘솔 포트는 라우터와 스위치 등 네트워크 장비들 내부로 들어가기 위해서 사용되는 포트이다.
시스코 라우터나 시스코 스위치 허브의 콘솔 포트는 RJ-45 커넥터 타입으로 되어 있다.
(2) Rollover 케이블
RJ-45의 8핀이 완전히 반대로 연결되어 있는 통신 케이블로 라우터/스위치와 PC간의 연결에 사용된다.
(3) RJ-45 To/USB 포트
RJ-45 rollover 케이블을 PC의 USB 포트로 연결하기 위하여 사용하는 어댑터이다.
현재는 대부분 USB 포트를 사용한다.
(4) 하이퍼 터미널
PC에서 console port를 통해 라우터/스위치로 접근하기 위해 사용하는 터미널 에뮬레이션 프로그램으로
9600bps, 8 data bits, no parity, 1 stop bit, no flow control로 통신 제어 값을 설정하여 사용한다.
3) 네트워크 구축 공구 및 악세사리
3. 네트워크 토폴리지
1) 네트워크 토폴리지 개념
* 네트워크 토폴리지 개념
- 네트워크에서 컴퓨터와 케이블 및 기타 컴포넌트의 배열 또는 물리적인 레이아웃
- 토폴로지는 네트워크 성능에 영향
- 대부분의 네트워크 전문가나 네트워크의 기본 설계를 위한 표준 네트워크 설계를 정의하는데 사용
- 설계 ( Design)
- 물리적 배치 (Layout)
- 다이어그램 (Diagram)
* 토폴로지의 선택에 따라 다음과 같은 요소가 영향을 받음
- 네트워크에 필요한 장비의 종류
- 장비의 성능
- 네트워크의 확장성
2) 물리적 네트워크 토폴리지 종류
(1) 버스
a) 버스
- 가장 단순하고 일반적인 네트워킹 방법
- 선형 버스라고도 부르며 네트워크의 모든 컴퓨터를 일렬로 연결하는 트렁크
(백본 또는 세그먼트)라는 하나의 케이블로 이루어짐
* 버스의 특징
- Multi-point 접속 방식으로 중앙의 전송 매체를 공유함
- 한 번에 하나의 컴퓨터만 데이터를 전송
- 수동적인 토폴로지
- 신호 바운스를 막기 위한 터미네이터 장비가 필요
-거리의 연장을 위해 리피터와 같은 장치가 필요
* 버스의 장점 및 단점.
| * 장점 - 네트워크 구성이 간단. 케이블 구성의 경제성 - 저렴하고 사용하기 편한 매체 , 확장이 용이 - 컴퓨터 고장 시 전체 네트워크에 영향을 미치지 않는다. |
* 단점 - 케이블 장애 시 전체 네트워크에 영향을 미친다. - 거리의 제약. - 컴퓨터가 많이 연결되는 경우 네트워크 속도가 떨어짐. - 중앙 집중적인 관리의 어려움 (문제가 생겼을 경우 원인 분석이 어려움) |
* Bus 토폴로지 사용 – 이더넷(Ethernet)과 IEEE 802.3
- Ethernet 과 IEEE 802.3은 가장 많이 사용되는 LAN Protocol
- 이더넷에 접속되어 있는 시스템들은 데이터를 보내고자 할 때,
우선 다른 시스템이 이더넷을 통해 프레임을 보내고 있는지 확인 하고
어느 시스템도 프레임을 보내고 있지 않으면, 자신의 프레임을 보내는 방식(Bus 구조)
- 동시에 두 시스템이 프레임을 보내게 되는 경우가 충돌이 발생할 수 있고
프레임이 이더넷에서 충돌하게 되면 JAM(충돌) 신호를 모든 시스템에 전달
(2) 스타 구조
* 스타
- 허브라는 중앙 장치에 연결된 케이블로 컴퓨터들을 연결
- 송신 컴퓨터가 전송한 신호는 허브를 통해 네트워크의 모든 컴퓨터로 보냄
* 스타의 특징
- 네트워크 중심에 허브와 같은 중앙장치가 필요
- 중앙 허브에 문제가 생길 경우 전체 네트워크가 다운.
- 허브에 연결된 케이블이나 컴퓨터 중 하나에 문제가 생기면 그 컴퓨터 하나만 문제 발생. 나머지 네트워크는 정상
- 현재 가장 많이 사용되는 방식
* 스타의 장점 및 단점
| * 장점 - 중앙 집중적 네트워크 관리 용이 - 추가 컴퓨터의 연결 용이 (네트워크 확장) - 컴퓨터 하나에 문제가 생겨도 전체 네트워크에는 영향을 미치지 않는다. |
* 단점 - 허브에 오류 발생 시 네트워크 전체 다운 - 네트워크에 연결 할 수 있는 컴퓨터 수는 허브의 포트 수에 따라 결정 |
(3) 링 (ring)
* 링 (ring)
- 컴퓨터를 하나의 원을 이루도록 연결
- 신호는 원을 따라 한 방향으로 흐르면서 개별 컴퓨터를 모두 거치게 됨
- 신호가 개별 컴퓨터를 두루 거치기 때문에
컴퓨터들 중 하나에 문제가 생기면 전체 네트워크에 영향 미침
* 링의 특징
- 토큰 전달 방식을 이용
- 링에 연결된 모든 컴퓨터가 리피터의 기능 수행
* 링의 장점 및 단점
| * 장점 - 모든 컴퓨터에 대한 동등한 액세스 - 사용자가 많은 경우에도 성능 우수 |
* 단점 - 호환성 부족으로 개방형 시스템 구축 난해 - 확장성 부족 - 컴퓨터나 하나에 문제가 생기면 네트워크 전체 다운 - 네트워크 재구성 시 네트워크 운영의 중단. |
(4) 링 (ring) : Token Ring
* 링 토폴로지 사용 – 토큰링(Token-Ring)과 IEEE 802.5
- 토큰을 가진 시스템만이 프레임을 송신하므로
프레임 송신 시 충돌이 일어나지 않는 장점
- 토큰이 언제 자신의 시스템에 전달되는지 파악할 수 있으므로
프레임의 전송에 걸리는 시간 예측 가능
* 이중 링 토폴로지 사용 – FDDI (Fiber Distributed Data Interface)
- ANSI (American National Standards Institute)에서 1987년 발표한 것으로
광케이블로 이루어진 2개의 Token Ring으로 이루어진
LAN Protocol (dual Token Ring Protocol)
- FDDI 는 dual Token Ring 이므로
1개의 Ring이 끊어질 경우
끊어진 곳 옆의 시스템들이 내부에서 링을 형성하여
전체적으로 하나의 링이 되도록 구성
- 장애발생 시 유리한 장점이 있다.
4) 네트워크 구축 장비
(1) 허브(Hub)
- Repeater와 같은 단순 신호재생 전달
- 1계층 기능 수행
- LAN길이 확장
- 물리계층의 기능만을 가지고 있음
(2) 스위치 (Switch)
- Bridge와 같은 데이터 필터링(MAC 주소 이용)제공
- 2계층 기능 수행
- LAN길이 확장 (100km 이내)
- ‘인텔리전트 허브’라고도 부름
(3) 라우터(Router)
- 데이터 라우팅 (IP주소 이용) 제공
- 3계층 기능 수행
- 원거리의 LAN/MAN/WAN 연결
- 다른 망을 연결하기 위해 반드시 필요