[키워드 정리/네트워크] 유선 LAN, 무선 LAN 관련 용어 정리
유선 LAN과 무선 LAN에 관련된 용어와 개념을 정리해보자.
유선 LAN
유선 LAN은 동축 케이블, 광케이블 등으로 만들어져,
이더넷 IEEE802.3 프로토콜을 기반으로 전이중화 통신을 사용한다.
IEEE802.3
IEEE802.3이란 이더넷프레임이 어떤 구조를 기반으로 할 것인지,
케이블의 최대 전송량, 어떤 케이블만 가능하도록 할 것인지 등을 정한 규칙이다.
전이중화 통신
전이중화(full duplex) 통신은 양쪽 장치가 동시에 송수신할 수 있는 방식이다.
송신로와 수신로를 나누어 데이터를 주고 받을 수 있으며,
따라서 회선이 2개이다.
CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)
과거에는 유선 LAN에 반이중화 통신 중 하나인 CSMA/CD 방식을 사용했다.
회선이 사용 중인지 파악한 후 사용되지 않고 있다면 데이터를 보내고,
충돌이 발생한다면 일정 시간 이후 재전송하는 방식이다.
트위스트 페어 케이블
트위스트 페어 케이블은 2가지로 구분되는데,
실드 처리를 한 STP 케이블과, 실드 처리 하지 않은 UTP 케이블로 나뉜다.
LAN 케이블
유선 LAN을 구축할 때 사용하는 케이블인 LAN 케이블은 UTP 케이블 타입이다.
LAN 케이블을 꽂을 수 있는 블록 모양의 커넥터를 RJ45 커넥터라고 한다.
광섬유 케이블
레이저를 이용해 통신하며,
보통 100Gpbs의 데이터를 전송하는 케이블을 광섬유 케이블이라고 한다.
빛의 굴절률이 높은 부분을 코어, 낮은 부분을 클래딩이라고 한다.
서로 다른 밀도를 가지는 유리나 플라스틱 섬유를 기반으로 제작한다.
한번 들어간 빛이 내부에서 계속해서 반사하며 전진하여 반대편 끝까지 가는 원리를 이용한 것이다.
무선 LAN
무선 LAN은 IEEE802.11 표준 규격을 따르며, 반이중화 통신을 사용한다.
반이중화 통신
반이중화(half duplex) 통신은 양쪽 장치가 서로 통신할 수 있으나,
동시에는 통신할 수 없으며, 한 번에 한 방향만 통신할 수 있는 방식이다.
CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)
CSMA/CA는 반이중화 통신 중 하나로
장치에서 데이터를 보내기 전에 일련의 과정을 기반으로
사전에 가능한 한 충돌을 방지하는 방식이다.
CSMA/CA로 프레임을 보낼 때 아래와 같은 프로세스로 진행된다.
- 사용되고 있는 채널이 있다면 다른 채널을 감지하다 유후 상태인 채널을 발견한다.
- 프레임 간 공간 시간인 IFS(InterFrame Space) 시간만큼 기다린다. IFS는 프레임의 우선순위를 정할 때도 사용되며, IFS가 낮으면 우선순위가 높다.
- 프레임을 보내기 전 0 ~ 2^k - 1 숫자 중 랜덤 상수를 기반으로 결정된 시간만큼 대기한 후 프레임을 보낸다.
- 프레임을 보낸 뒤 제대로 송신되어 ACK 세그먼트를 받았다면 프로세스가 종료된다. 받지 못했다면 k = k + 1 을 적용하여 프로세스를 반복한다. 반복 중 k가 정해진 Kmax보다 커진다면 해당 프레임전송은 철회된다. (abort)
와이파이(Wi-Fi)
무선 LAN의 대표적인 기술인 와이파이는 전자 기기들이 무선 LAN 신호에 연결할 수 있게 하는 기술이다.
와이파이와 근거리 무선망을 동일시하는 경우가 있으나,
근거리 무선망에는 블루투스와 지그비 등도 포함되기 때문에
엄밀히는 동일하다고 볼 수 없다.
와이파이는 일반적으로 유선 LAN을 AP 또는 공유기에 꽂아
무선 LAN 신호를 만들어 구축한다.
주파수, 2.4GHz와 5GHz의 차이
무선 LAN(WLAN, Wireless Local Area Network)은 무선 신호 전달 방식을 이용하여
2대 이상의 장치를 연결하는 기술이다.
비유도 매체인 공기에 주파수를 쏘아 무선 통신망을 구축한다.
주파수 대역은 2.4GHz 대역과 5GHz 대역 중 하나를 사용하여 구축한다.
| 2.4GHz | 5GHz |
| 장애물에 강함 | 장애물이 있을 때 연결이 끊기기도 함 |
| 속도가 느림 | 속도가 더 빠름 |
| 호환성 좋음(오래된 노트북, 휴대폰과도 연결 가능) | 호환성이 낮음 |
| 커버리지가 높음 | 커버리지가 작음 |
참고: inflearn 강의 'CS 지식의 정석 - 큰돌'