이번 호에서는, 네트워크에 대한 이론적인 이해와, 네트워크 공사까지, 간략하게나마 같이 알아보고자 합니다.
네크워크를 이해하는 것은 인터넷을 활용한다는 시점에서 상당히 중요한 개념이다. 그러나 이것을 제대로 이해하는 것은 전문적인 지식을 가지고 있지 않은 사람의 시점에서 보면 공염불에 불과할 정도로 어려움에는 틀림이 없다. 일단 여기서는 기초이론을 토대로 개념적인 설명만을 기술함으로써 네트워크를 이해하는 데 필요한 최소한의 개념을 이해하는데 초점을 맞추었다.
1. 네트워크의 종류
(1)LAN(Local Area Network)
근거리 통신망, 여러 대의 컴퓨터와 주변장치가 전용의 통신회선을 통하여 연결되어 있는 통신 네트워크로서 그 규모가 한 사무실, 한 건물, 한 학교 등과 같이 비교적 가까운 지역에 한정되어 있는 것. 대개 근거리 통신망의 최대 범위는 수백 미터에서 수킬로미터 이내로, 한 나라 전체나 대륙간에서 수천 킬로미터씩 떨어진 컴퓨터들이 연결되어 있는 광역 통신망(WAN)에 대비된다. 근거리 통신망의 기능은 컴퓨터들 간의 파일 전송, 전자우편, 원격 로그인, 그리고 여러 대의 컴퓨터가 하드디스크나 프린터 등의 자원을 공유할 수 있게 하는 것 등이다.
(2)WAN(Wide Area Network)
Wide Area Network. 멀리 떨어진 다른 지역을 연락 하는 원거리 통신망으로 인공위성을 이용하는 경우도 있다. 인터넷이 대표적인 경우이다
(3)VAN(Vague Added Network)
부가가치 통신망, 통신 서비스의 일종으로, 서비스 업자가 순수 통신업자로부터 통신 설비를 빌려 와서 이를 컴퓨터와 결합하여 새로운 형태의 통신 서비스를 제공하는 것. 간단한 예로는 주식 시세, 열차표 예매 등을 들 수 있다. 또한 가입자들 간의 전자 우편이나 사서함, 게시판, 학술 정보 데이터베이스 서비스 등도 포함된다.
(4)MAN(Matropolitan Area Network)
하나의 대도시 지역을 연결하는 통신망으로서 LAN보다는 규모가 크고 WAN보다는 규모가 작은 통신망이다. 일반적으로 직경50Km이내의 대도시 지역에 대한 음성 및 자료 전송 서비스를 제공하는 통신망이다.
GAN(Global Area Network) : 국제 통신망. 초기에는 국가간을 연결시키는 통신의 개념으로 망 자체를 지칭하는 용어다. 지금은 인터넷도 여기에 속하며 WAN과 동일한 개념이다
2. 인터넷이란?
현재 인터넷이란 TCP/IP Protocol을 이용해 연결된 시스템 및 네트워크들의 집합이다. 이러한 인터넷은 미국 국방성이 연구개발목적으로 구성한 ARAPNET에 출발점을 두고 있다. 미국 국방성은 핵전쟁 중에도 멀리 떨어진 곳에 명령을 전달할 수 있는 통신시스템이 필요하였으며, 이러한 목적아래 ARPANET을 개발하는데 연구개발비를 투자하였다. ARPANET에서는 요즘의 telnet과 같은 원거리접속기능, 자료공유, 그리고 패켓스위칭 기능을 이용해 물리적인 회선 한 개로 여러 시스템이 동시에 통신할 수 기능을 제공할 수 있어야 했다.
1968년 6월 ARPA는 ARPANET 구축제안을 요청 하였으며, BBN (Bolt Beranek and Newman)과 구축 계약을 하였다. 1969년 가을 4개 지점에 있는 4개의 IMP라는 컴퓨터들을 성공적으로 연결하여 통신을 하였는데 이때부터 ARPANET은 시작되었다고 할 수 있다. 4개 지점은 Univerity of Califonia at Los Angeles, SRI (in Stanford), University of California at Santa Barbara, University of Utah이었다.
그 뒤로 몇 년간은 핵심 통신 Protocol 개발에 초점이 맞추어졌는데, 처음에 개발된 Protocol은 NCP (Network Control Protocol)로서 동일 네트워크에 있는 호스트와 호스트를 연결하는 Protocol이다. 그러나 다른 네트워크에 있는 호스트들을 연결해야 하는 필요성이 생김에 따라 ARPA는 SRI에 다른 네트워크에 있는 여러 시스템들과 동시에 통신할 수 있는 Protocol을 개발하도록 요청하였다. 이러한 요청에 따라
SRI의 Vinton Cerf와 ARPA의 Rober Kahn이 이끈 개발팀은 1973년부터 1978년 사이에 그러한 기능을 만족하는 Protocol을 개발하였으며, 그 Protocol이 TCP/IP Protocol이다. 그리고 TCP/IP는 1983년에 NCP를 완전히 대치하였다.
그리고 1970년대 ARPA는 Packet Switching 기술을 활용한 연구를 지원하였는데 Ethernet은 그러한 연구과정에서 개발되었는데, Ethernet의 개발은 LAN 성장에 중요한 역할을 하게 되었다.
1980년대 초 ARPANET은 국방전용목적의 MILNET과 연구목적의 ARPANET으로 분리되었는데 DoD는 이 두개의 네트워크에 대해 계속 지원을 하였다.
1980년대 중반 NSF는 미국 전역의 수퍼컴센터를 연결하여 연구원의 연구 환경을 지원해줄수 있는 백본이 필요하다고 판단하였으며, 1980년대 후반 NSFNET을 구축하였다. 그리고 1990년대 초 DoD는 ARPANET을 NSFNET으로 통합하였다. 이에 따라 초기에 인터넷의 백본역할을 담당하던 ARPANET은 그 역할을 NSFNET으로 넘겨주게 되었다.
NSFNET의 초기 백본은 1.5Mbps 회선으로 구성이 되었는데, 1990년대에 들면서 인터넷에 접속하는 기관이 많아짐에 따라 1993년에 백본을 45Mbps회선으로 구성하였다. 그리고 인터넷의 백본 역할을 1995년 봄까지 담당하다가 그 역할을 인터넷사업자들에게 넘겨주고 NSFNET은 소멸되었다.
인터넷이 급성장할 수 있던 요인에는 Protocol이 개방적이고 또한 웹과 같은 다양한 서비스 등을 이용할 수 있다는 것도 있지만 NSF의 전폭적인 투자가 중요한 역할을 했다는 점을 간과해서는 안 될 것이다.
현재 인터넷의 백본 역할은 미국 인터넷사업자들이 구축한 백본이 담당하고 있다.
3. IP address의 이해
인터넷은 IP Address를 가진 시스템들의 집합체이다. 그런데 이러한 IP Address는 블럭단위로 각 네트워크에게 할당된다.
전화번호의 예를 들어보자. 전화번호가 7자리로 이루어져 있다고 가정할 경우 전화가 많이 필요한 기업에게는 220-XXXX와 같이 앞 3자리만을 지정하고 나머지부분을 기업 내에서 알아서 사용할 수 있게 한다. 220-XXXX를 부여 받은 기업은 적어도 1 ~ 9999까지 약 10000여대의 전화를 접속해 쓸 수 있다. 전화 대수가 적은 기업은 가령 792-21XX를 부여받아 1 ~ 99까지 약 100여대의 전화를 접속해 쓸 수 있다.
IP Address도 전화번호의 '국-번호'와 같이 비슷한 체계를 가지고 있는데 '네트워크-시스템번호'로 구분될 수 있다. 따라서 네트워크는 IP Address를 할당하는 기관으로부터 네트워크번호만 부여받고 시스템번호는 네트워크를 이용하는 기업에서 자유롭게 번호를 붙여 이용하면 된다.
이러한 IP Address는 시스템번호를 몇 개까지 활용할 수 있느냐에 따라 A Class, B Class, C Class로 나누어지는데 A Class는 약 1천6백만 개의 시스템번호를, B Class는 약 6만개의 시스템번호를, C Class는 254개의 시스템번호를 가진다. 따라서 기업에서는 시스템이 몇 개정도 접속될 것인지 판단하여 IP Address 할당기관에 적합한 IP Address Class를 신청하면 된다.
1. 준비물
(1)랜카드
랜카드는 종류와 속도 및 제작사에 따라서 가격차이가 많이 나는 것이 사실입니다. 적게는 몇 천원에서 많게는 몇만원정도에 이르기 까지 그 종류가 다양합니다. 확실한 것은 일반 ADSL사용자라면 그다지 속도에 신경 쓸 필요는 없다는 것입니다. 예를 들어 100메가 짜라 랜카드를 쓴다고 할지라도 현재의 인터넷속도가 많이 나와 봐야 5~6메가선을 넘지 않으니까요.(2)케이블
보통 케이블을 UTP(Unshielded Twisted Pair)케이블이라고 합니다. 컴퓨터와 컴퓨터를 연결할 때 사용하는 선으로 보면 됩니다. 케이블의 종류는 2가지가 있습니다. 다이렉트 케이블과 크로스 케이블입니다.- 크로스 케이블 : 보통 컴하고 컴끼리 직접 연결할 때 사용합니다.(단, 허브에 있는 업링크토트에서 컴에 있는 랜카드와 연결 가능합니다.)
- 다이렉트 케이블 : 보통 허브에 있는 일반포트와 컴에 있는 랜카드와 바로 연결을 할 때 사용합니다.
(3)허 브
'허브'라는 장비는 여러 대의 컴퓨터를 하나의 네트워크로 이어주는 네트워크 장비입니다. 허브를 이용해서 네트워크를 구성하려면 연결할 컴퓨터 대수와 네트워크를 구축할 규모, 속도 등을 구상해서 선택해야 합니다. ★ 허브의 종류
허브의 종류는 포트수, 지원가능 속도, 스택여부 등 여러 가지가 있지만 여기서 소개하는 허브는 많이 사용되는 더미(Dummy Hub)와 스위치(Switch Hub)를 설명하겠습니다.
- 더미 허브(Dummy Hub) : 더미 허브란 홈랜(가정집) 구축이나 컴퓨터가 10대 미만의 소규모 네트워크를 구성할 때 사용하는 허브입니다.
장점 : 가격이 저렴하다.
단점 : 컴퓨터가 늘어날수록 속도가 저하된다.
현재는 허브가격이 점차 낮아져서 더미허브의 장점인 가격 부분이 많이 상쇄되어 구매욕구가 스위치 허브로 이동하는 추세입니다.
- 스위치 허브(Switch Hub) : 더미 허브에서의 전체 대역폭을 각 컴퓨터 노드수 만큼 나눠 쓰는 문제를 해결하여 컴퓨터의 수와 관계없이 몇 대가 사용하던 전체 대역폭을 보장합니다.
장점 : 네트워크 속도가 빠르다.
단점 : 가격이 비싸다.
(4)랜툴
랜케이블에 RJ-45를 찍는 장비로써 랜케이블을 만드는데 필요한 장비이다.(5)테스터기
일반케이블과 크로스 케이블 두 종류가 있는데 네트워크 설치 전 케이블 신호를 확인하는 장비입니다. 즉 케이블의 제작이 제대로 되어 있는지를 점등신호로써 확인할 수 있는 장비입니다.(6)RJ-45
랜케이블과 랜카드의 이음부분에 들어가는 부품으로써 전화선의 끝 단자와 비슷한 역할을 하고 모양도 거의 비슷합니다.2.LAN CABLE 연결방법
(1)RJ45Jack과 올바른 핀배치(TIA/EIA-568)
네트워크가 문제를 일으키는 경우 가장 빈번한 것은 케이블입니다. 다음의 핀 배치와 같이 RJ45Jack의 구리 커넥터가 작업자가 보았을 때 정면으로 보일 때 제일 왼쪽을 1번 핀이라고 하면 다음과 같습니다. (아래 그림 참조)
위 그림은 TIA/EIA-568B 표준에 의한 UTP Cable의 모듈형 8짹핀의 페어 배치입니다. TIA/EIA-568B의 경우 일부 구형 장비에서 요구되어 쓰였기에 새로 찍은 케이블은 568B를 권장합니다.
상기 그림과 같이 UTP Cable의 회색 피복9껍질)이 RJ45Jack 내부에 실제 공구로 찍히는 부분(플라스틱으로 눌리는 부분)까지 들어가야 견고함이 유지 됩니다. 또한 8가닥의 회선들이 모두 RJ45Jack의 구리 커넥터가 있는 끝까지 밀어 넣어서 완전히 끝까지 닿아야 합니다. 그리고 공구로 찍었을 때 모든 구리 커넥터가 제대로 눌려서 8가닥의 회선들을 속으로 들어가 있는지 확인 하세요! 위와 같은 식으로 케이블의 양쪽을 동일하게 제작하면 됩니다.
CAT5(Category 5)등급의 UTP cable이 네트워크 장비와 사용자의 PC간에 신뢰성 있는 연결을 제공하며 RJ45Jack과 케이블 연결시 핀 배치도 TIA/EIA-568B 표준(상기 그림 참조)에 따라 제공된 케이블을 사용하시기를 권합니다. (2)케이블 포설시 유의 사항
두 그림과 같이 UTP 케이블이 설치된 구간중 케이블이가구등에 눌리는 것은 잘못된 경우 입니다.
좌측 그림과 같이 UTP 케이블이 전기선과 같이 배선되어 있는 경우는 잘못된 경우이며 우측 그림과 같이 Mold 안에 넣어 배선하는 것이 옳은 경우입니다. (차폐 : 밑 부분에 자세히 설명)
모서리나 천정 등에서 좌측 그림과 같이 케이블이 90도 이상으로 꺾여있으면 잘못된 경우입니다. 우측과 같이 꺾인 각도가 없어야 합니다.
UTP cable 과 RJ45 Jack 사이의 꼬인 부분이 풀어진 길이가 13mm를 넘어도(누화문제:밑부분에 자세히 설명) 혹은 신호 감쇠(100mm이상 작업이나 케이블 손상시)나 잡음(차폐문제) 및 온도 문제로도 랜카드나 Hub 에 LINK LED램프에 불이 켜져 있어도 신호가 제대로 전달 안 될 수도 있으니 점검하세요!
"차폐" 란?
주로 전기장 및 자기장에 의해서 발생할 수 있는 Noise로 부터 Cable이 영향을 받지 않게 유지함을 의미합니다. Shileding에 의해 차폐를 할 수 있으며, 보통 알루미늄이나 철을 소재로한 차폐재를 사용한다.
누화"란?
전화에 비유하자면 혼선을 의미한다. 즉 다른 케이블의 신호가 전송하고자 하는 케이블에 섞여서 깨끗한 전송이 안 이루어짐 즉 와이어에 전류가 흐르면 근처의 와이어의 신호를 간섭 시킬 수 있는 전자기장이 형성되는데 주파수가 강하면 비례적으로 전기장도 강하게 형성된다.
이에 따라 10Mbps보다는 100Mbps 회선에서 이 현상은 두드러지며 각 와이어의 쌍(Pair)을 꼬음(Twist) 으로서 와이어 쌍의 반대 전자기장을 상쇠시킬수 있기 때문에 각 와이어 쌍을 꼬아서 케이블이 제작된다.
꼬임의 정도가 조밀 할수록 상쇠 효과가 비례 적으로 강해지므로 케이블로 전송 가능한 대역폭(Bandwidth) 또한 커지므로 데이터 전송 속도도 빨라진다.
이 꼬임의 비례를 전송되는 전 구간 단자의 끝에서 끝까지 유지하는 것이 UTP cable 의 신뢰성을 유지하는 관건이다.
보통 꼬임이 풀리는 것은 케이블과 RJ45 Jack을 연결하는 부분인데 이 부분을 최대한 안 풀리도록 유지하는 것이 신뢰성을 유지하는 방법이다. 꼬인 부분이 풀어진 부분이 최대 13mm를 넘지 않도록 유의하도록 합니다.
포괄적인 네트워크에대한 이해와, 네트워크 구성 방법, 또 랜공사에 필요한 자재들에 대해서 알아보았습니다.
실제로, 네트워크 공사에 대해서, 막연히 어려워 하시는 사장님들이 많이 계실듯합니다.
일단 한 번 직접 케이블을 만들어 보시고, 또 허브와 컴퓨터를 연결을 한번 해보시면, 쉽게 이해가 되시리라 믿습니다.