네트워크 개요

 Network의 이해  Network Cabling  Ethernet 2_1

 Network의 이해   Network의 구성요소를 안다.

통신회선과 교환방식을 안다.

 데이터 전송기술 및 Topology를 안다.

 Network 서비스 종류를 안다.

 Cisco 3 Layer를 이해한다.

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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) 2_3

네트워크의 개요

Client PC Client PC Client PC 프린터 프린터 서버 네트워크를 활용한 프린터 서버 구성 2_4

네트워크 구성요소

 하드웨어 • 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 2_5

네트워크의 개요

 LAN(Local Area Network) • • 빌딩, 연구소, 학교와 같은 규모(반경 수 Km)내의 근접한 컴퓨팅 장 비들을 연결한 망 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 2_6

통신 회선과 교환 방식

 구성방법에 따라 • 전용 회선 (전용망) • 교환 회선 (공중망)  전송 신호의 종류에 따라 • 아날로그 회선 • 디지털 회선 2_7

통신 회선과 교환 방식

 아날로그 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) 2_8

통신 회선과 교환 방식

 교환(Switching) • 다중 장치가 있을 때, 각각의 장치를 어떻게 1 대 1로 연결할 것인 가 2_9

통신 회선과 교환 방식

 교환 회선 – 회선교환, 축적교환 방식 회선 교환 축적(Store)교환 방식 2_10

통신 회선과 교환 방식

 회선교환 • 전화 또는 컴퓨터와 같은 두 장치를 직접 물리적으로 연결  회선교환 망의 예 2_11

통신 회선과 교환 방식

 축적교환 방식 • 메시지 교환  저장과 전송 방식(store and forward)을 사용 2_12

통신 회선과 교환 방식

 축적교환 방식 • 패킷 교환  각 패킷은 서로 독립적으로 처리(datagram) 2_13

데이터 전송 기술

 전송 모드(Transmission mode)  두개의 링크 장치간에 신호 흐름 방향을 정리 2_14

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 2_15

데이터 전송 기술

 단방향(Simplex) 단방향 통신 방식(39쪽) 2_16

데이터 전송 기술

 반이중(Half-Duplex) • 동시 전송이 불가능 2_17

데이터 전송 기술

 전이중(Full-Duplex) • 동시 전송이 가능 2_18

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) 2_19

데이터 전송 기술

 토큰패싱(Token Passing) • 패킷 형태의 토큰을 전달받은 컴퓨터가 데이터를 우선 전송 할 권한이 있음 • • • 데이터 전송 충돌이 없음 네트워크 트래픽이 없는 곳에서는 오히려 지연의 요소가 됨 토큰을 패싱할 특별한 장치 필요 • • Token Ring Token Bus 2_20

데이터 전송 기술

 Token Ring(IEEE 802.5) • ArcNet 2_21

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 2_22

네트워크 형태 및 토폴로지

 접속형태 분류(Categories of topology) 2_23

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 케이블 의 피복에 구멍을 낸것  종단 저항(Terminator, Cable end) – 반향 신호 흡수 2_24

네트워크 형태 및 토폴로지

 Bus 형 버스 토폴로지(55쪽) 2_25

네트워크 형태 및 토폴로지

 Bus 형 • 장점   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 2_26

네트워크 형태 및 토폴로지

 Ring 형 • 각 장치는 이웃하는 장치와 점-대-점 링크를 갖는다 • • 장점  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 2_27

네트워크 형태 및 토폴로지

 Ring 형 링 토폴로지(56쪽) 2_28

네트워크 형태 및 토폴로지

 Star 형 • 각 장치는 허브(hub)라는 중앙 제어기와 점-대-점 링크를 갖는다

네트워크 형태 및 토폴로지

 Star 형  장점 • 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) 2_30

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 2_31

네트워크 형태 및 토폴로지

 Star Bus 토폴로지(Tree 형) 스타 버스 토폴로지 네트워크(59쪽) 2_32

네트워크 형태 및 토폴로지

 Star Bus 토폴로지(Tree 형) • 장점 & 단점  대체적으로 스타형과 같음 • 좋은 예 : Cable TV 기술  Star Ring 토폴로지 • 물리적-스타 • 논리적-링 • 장점-링형과 유사 • 단점-스타형과 유사 2_33

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 2_34

네트워크 형태 및 토폴로지

 Mesh 형 메쉬 토폴로지(61쪽) 2_35

네트워크 형태 및 토폴로지

 Mesh 형  장점 • 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 2_36

네트워크 형태 및 토폴로지

 하이브리드(Hybrid) 형 2_37

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) 2_38

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 2_39

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 2_40

 Network Cabling   UTP Cable의 종류를 알고 구성할 수 있다.

WAN Physical Layer의 Cable을 안다.

 Interface의 구성을 안다.

주) IOS : Internetwork Operating System 2_41

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.

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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.

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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.

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

Hub Hub

100 meters 100 meters 100Base-TX 5 meters

Hub Hub

Network Diameter

205 meters 205 meters 2_45

Ethernet Cabling and Connector Specifications

10BaseT Duplex media interface connector (MIC) ST

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UTP Implementation 번호(왼쪽기준) 1 2 3 7 8 4 5 6 용 도 T568A Type 흰색/녹색 녹색 흰색/오렌지색 청색 흰색/청색 오렌지색 흰색/갈색 갈색 T568B Type 흰색/오렌지색 오렌지색 흰색/녹색 청색 흰색/청색 녹색 흰색/갈색 갈색 2_47

Straight-through Cable Cable 10BaseT/ 100BaseT Straight-through

Hub/Switch 5 6 7 8 Pin Label 1 RD+ 2 3 4 RD TD+ NC NC TD NC NC

Straight-through Cable

Server/Router 4 5 6 7 8 Pin Label 1 TD+ 2 3 TD RD+ NC NC RD NC NC 8 8 1 1 w o o w b b w g g w br br 8 8 1 1 w o o w b b w g g w br br

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Crossover Cable Cable 10BaseT/ 100BaseT Crossover Crossover Cable

Hub/Switch 5 6 7 8 Pin Label 1 RD+ 2 RD 3 4 TD+ NC NC TD NC NC Hub/Switch 4 5 6 7 8 Pin Label 1 RD+ 2 3 RD TD+ NC NC TD NC NC 8 1 8 1 8 8 1 1 br w br g w b o w o br w br o w b b w o g w g

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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.

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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 2_51