네트워크의 기초

네트워크의 기초

LAN(Local Area Network)이란?

LAN이란 어느 한정된 공간에서 네트워크를 구성한다 라는 의미로  예를 들어 한 사무실에 컴퓨터가 30대 있는데 이것들을 네트워크로 구성한다면 이런 경우 '사무실에 LAN을 구축한다'라고 말합니다. 그러니까 PC방에서 각 PC들을 네트워킹하는 것을 LAN을 구축한다고 하는 게 맞을 겁니다. 어떤 사람들은 'LAN을 깐다'라고도 합니다. 그건 아마도 케이블이 대부분 바닥이나 천장에 깔리기 때문일 거라는 게 제 생각입니다.

 

LAN과 비교되는 말로 WAN이 있습니다.

 

WAN은 'Wide Area Network'의 약자로서 '멀리 떨어진 지역을 서로 연결하는 경우'에 사용합니다. 요즘은 모두 인터넷을 쓰는 세상이니 인터넷에 접속하는 거는 WAN이라고 봐야 할겁니다.

 

아무튼 여기에서는 이것만 알고 지나가도록 하겠습니다. LAN은 한정된 지역 안에서의 네트워크 구축이고, WAN은 서로 멀리 떨어진 곳을 네트워크로 연결하는 것! 여기까지입니다.

 

 

그럼 이더넷(Ethernet)은 또 뭘까요? 자, 그럼 이더넷에 대해서 배워보겠습니다

 

이더넷(Ethernet)이란?

 

이더넷은 네트워킹의 한 방식입니다. 즉 네트워크를 만드는 방법 중 하나라고 생각하면 됩니다. 이러한 이더넷 방식의 가장 큰 특징은 CSMA/CD라는 프로토콜을 사용해서 통신을 한다는 것입니다.

 

CSMA/CD는 뭐고, 프로토콜은 또 뭐냐고요? 점점 더 어려워지고 있다고요? 인터넷만 알면 되지 무슨 이더넷까지 알아야 하냐고요? 아닙니다. 지금 우리 나라에서 사용하고 있는 네트워킹 방식의 90%이상이 바로 이런 이더넷 방식이기 때문에 여러분들은 여기서 이더넷에 대해 어느 정도 이해해야 합니다.

 

예를 들어볼까요? 네트워킹의 방식은 지금 우리가 말한 이더넷 방식말고도 토큰링(Token-Ring)방식도 있고, FDDI 방식도 있고, 또 ATM 방식도 있습니다. 어떤 네트워킹 방식을 사용하느냐에 따라 랜카드부터 모든 네트워크 장비들을 다르게 구입해야 합니다.

 

즉 자신의 네트워킹의 방식을 모르고는 랜카드 한장도 함부로 살 수 없습니다. 그러므로 네트워킹이 어떤 방식인지와 어떤 식으로 통신을 하는지를 알아두면 훨씬 도움이 될 것입니다.

 

아마 여러분이 지금 회사나 학교에서 네트워크를 통해서 인터넷을 사용하고 계신다면 그건 바로 이더넷 방식이 대부분일 겁니다. 따라서 여러분 PC에 설치된 랜카드도 이더넷용일 것입니다. 무턱대고 아무 랜카드나 설치하면 안 됩니다.

 

이야기가 길어졌네요. 다시 이더넷으로 돌아와서 이더넷의 CSMA/CD라는 통신 방식에 대해서 한 번 알아보겠습니다.

 

CSMA/CD는 'Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection'을 줄여서 부르는 방식입니다. 이 통신 방식을 한 마디로 이야기 하자면 "대충 알아서 눈치로 통신하자"입니다. 이것이 무슨 말인지 살펴보겠습니다.

 

이더넷 환경에서 통신을 하고 싶은 PC나 서버는 먼저 지금 네트워크 상에 통신이 일어나고 있는지를 확인합니다. 즉 우리 네트워크 장원을 쓰고 있는 PC나 서버가 있는지를 확인해보는 것입니다. 즉 캐리어(이건 에어컨 이름이 아님 - 즉, 네트워크 상에 나타나는 신호라고 생각하면 되겠네요.)가 있는지를 감지하는 겁니다. 이것을 바로 Carrier Sense라고 합니다. 이때 만약 캐리어가 감지되면, 다시 말해 누군가가 네트워크상에서 통신을 하고 있으면 자기가 보낼 정보가 있어도 못 보내고 기다립니다. 그러다가 네트워크에서 통신이 없어지면(이때는 캐리어가 감지되지 않았겠죠?)눈치를 보다가 무조건 자기 데이터를 네트워크 상에 실어서 보냅니다.

 

그런데 만약 네트워크 상에서 두 PC나 서버가 보낼 데이터를 가지고 눈치를 살피고 있었다고 가정해보겠습니다. 그러다가 네트워크 상에서 통신이 일어나지 않고 있다는 것을 알아냈습니다. 그리고 바로 자신의 데이터를 네트워크 상에 실어서 보냈습니다. 물론 두 PC나 서버가 그것도 동시에 말입니다. 이더넷에서는 이렇게 두 개 이상의 PC나 서버가 동시에 네트워크 상에 데이터를 실어 보내는 경우가 발생할 수 있습니다. 이 경우를 바로 Multiple Access(다중 접근)라고 합니다.

 

통신에서 이렇게 두 개의 장비들이 데이터를 동시에 보내려다 부딪히는 경우를 충돌(콜리전,Collision)이 발생했다고 합니다. 따라서 이더넷에서는 데이터를 네트워크에 실어서 보내고 나서도 혹시 다른 PC때문에 콜리전이 발생하지 않았는지를 잘 점검해야합니다. 그것이 바로 Collision Detection(충돌 감지)이라는 겁니다. 그러다 만약 콜리전이 발생하게 되면 데이터를 전송했던 PC들은 랜덤(Random)한 시간 동안 기다린 다음 다시 데이터를 전송하게 됩니다. 여기서 랜덤한 시간이란 우리가 느끼지 못할 만큼 작은 시간입니다.

 

암튼 콜리전, 즉 충돌이 발생하면 다시 보낸다는 겁니다. 충돌이 생기면 계속 다시보내고 다시보내다가 15번을 했는데도 충돌이 나면 그냥 포기하게됩니다. '아이고 여기선 도저히 통신 못해먹겠다!'하구요.

 

자, 이제 이더넷에 대해서는 이정도면 다 알아본것같구요 토큰링으로 넘어가도록 하죠

 

토큰링(TokenRing)이란?

토큰링 방식의 네트워크에서는 이더넷처럼 자기 맘대로 보내고 싶을 때 남들이 전송만 하지 않고 있으면 막 보내는 게 아닙니다. 그 네트워크에서 오직 한 PC, 즉 토큰을 가진 PC만이 네트워크에 데이터를 실어 보낼 수 있는 겁니다.(한 네트워크에 토큰이 달랑 하나거든요.-물론 몇개씩 가지는 경우도 있긴 합니다.)데이터를 다 보내고 나면 바로 옆 PC들에게 토큰을 건네주게 됩니다. 만약 전송할 데이터가 없다면 토큰을 다시 옆 PC에게 전달합니다. 이렇게 옆으로 전달하는 방식으로 통신이 이루어지는 겁니다. 이해가 가시죠? 그러니까 토큰링에서는 당연히 충돌(COllision)이 발생하지 않겠죠? 또 네트워크에 대한 성능을 미리 예측하기도 쉽습니다. 그 대신 단점도 있습니다.

 

내가 지금 바로 보내야 할 데이터가 있고, 다른 PC들은 보낼 데이터가 하나도 없다고 하더라도 차례가 올 때까지 계속 기다려야 됩니다. 비록 다른 PC들은 보낼 데이터가 없더라도 토큰은 계속 옆으로만 전달되기 때문입니다.1990년대 초반까지만 해도 이더넷보다 안정된 기술이라는 주장이 나오면서 토큰링 방식이 인기를 끌던 시절이 있었지만, 그 후 이더넷의 눈부신(?) 발전으로 이제 토큰링은 역사의 뒤안길로 사라지기 시작했답니다. 참고로 토큰링 프로토콜은 IBM에 의해 처음 개발되었답니다.

 

자 그럼 결론을 살펴보겠습니다

 

데이터 네트워크의 두 가지 형태가 있는데 하나는 이더넷, 그리고 또 하나는 토큰링이 있다(다른 것도 있는데 생략)라고 기억하면 됩니다. 그런데 우리는 이더넷을 많이 쓰고 있고 이더넷의 일반적인 속도는 100/1000Mbps이다.(토큰링은 4Mbps/16Mbps 입니다.)

 

자 그럼 맥 어드레스(MAC Address)에 대해 알아보겠습니다.

 

맥 어드레스(MAC Address)란?

 

네트워크를 하다보면 꼭 한번은 집고 넘어가야 할 것이 있는데  그중에 하나가 바로 이 미디어 액세스 컨트롤(Media Access Control)에 관한 것입니다. MAC(맥)이 바로 이것의 준말입니다.

 

자, 이것을  한번 생각해 볼까요? 컴퓨터는 네트워크 상에서 어떻게 서로를 구분해서 인식할까요? 즉 통신을 위해서는 서로를 구분할 일종의 주소가 필요합니다. 우리가 편지를 서로 주고 받기 위해서 각각의 건물이나 집에 서로 다른 주소가 필요한 것처럼 말입니다. 이 역할을 담당하는 주소가 바로 MAC주소입니다.

 

이쯤해서 네트워크를 조금 공부해보신 분이라면 분명히 어떤 질문 하나가 생각나실 겁니다.

그것은 바로 IP주소에 관한 것일 겁니다. 우리가 아는대로 통신을 위해서 각 장비마다 IP주소가 분명히 배정되고 또 그 주소를 가지고 통신을 하는 것 아니냐고 질문을 하게 되실 겁니다. 맞습니다. 앞에서 배운 대로 인터넷은 TCP/IP로 통신을 하고 따라서 통신을 위해서 IP주소를 사용합니다. 그럼 이 경우에 맥 어드레스는 사용하지 않는 걸까요? 일단 답은'이 경우에도 맥 어드레스를 사용한다'입니다.

 

우리가 IP주소를 사용하니까 IP주소만 있으면 모든 통신이 일어날 것 같지만 사실은 IP주소를 다시 MAC으로 바꾸는 절차(이 과정을 ARP : Address Resolution Protocol 이라고 합니다.)를 밟고 있는 겁니다. 여기서 혹시 자기 PC에 설치된 랜카드의 맥 어드레스를 알고 싶으신 분은 윈도우의 시작 버튼을 누른 다음 실행을 눌러 열기에서 'CMD'를 입력하고 도스 모드로 나와서 'ipconfig /all'을 입력해보시면 됩니다. 이때 Physical address로 보이는 주소가 바로 자신의 맥 어드레스입니다. 맥 어드레스는 랜카드의 고유 식별번호이기도 합니다.

 

그럼 이제 맥어드레스와 IP주소를 쓰는 곳을 보겠습니다

 

제가 OSI7계층에 대해 쓴 집필글을 보시면 아시겠지만 OSI7계층이란 계층에서 2계층인 데이터링크계층이란 곳에서는 맥 어드레스를 사용해서 통신을 하고 3계층인 네트워크 계층에서는 IP주소를 사용한다라고 알아두시면 되시겠습니다