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Chapter 3

Chapter 3. Underlying Technology. Objectives. Upon completion you will be able to:. Understand the different versions of wired Ethernet Understand wireless Ethernet Understand the types of point-to-point WANs Understand the types of switched WANs, especially ATM

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Chapter 3

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Presentation Transcript

  1. Chapter 3 Underlying Technology Objectives Upon completion you will be able to: Understand the different versions of wired Ethernet Understand wireless Ethernet Understand the types of point-to-point WANs Understand the types of switched WANs, especially ATM Differentiate between repeaters, bridges, routers, and hubs

  2. CONTENTS LANS POINT-TO-POINT WANS SWITCHED WANS CONNECTING DEVICES

  3. 인터넷 모델

  4. 3.1 Local Area Networks A local area network (LAN) is a data communication system that allows a number of independent devices to communicate directly with each other in a limited geographic area such as a single department, a single building, or a campus. A large organization may need several connected LANs.The most popular LANs are Ethernet and wireless LANs. We briefly review these technologies in this section. The topics discussed in this section include: Wired LANs: Ethernet Wireless LANs: IEEE 802.11

  5. 3.1 근거리 통신망(LAN) • 아파트, 빌딩 또는 캠퍼스와 같은 제한된 지역의 독립적인 장치들이 서로 통신할 수 있게 하는 데이터 통신 시스템 • 유선 LAN : 이더넷 • 전통적인 이더넷(10Mbps) • 고속 이더넷(100Mbps) • 기가비트 이더넷(1000Mbps) • 무선(Wireless) LAN : IEEE 802.11

  6. 3.1 근거리 통신망(LAN) • 유선 LAN : 이더넷(Ethernet) • 1973년 제록스사가 설계한 프로토콜 • 데이터 전송률 10Mbps • 접속형태 – 버스형 • 현재 데이터 전송률 – 100Mbps, 1000Mbps • IEEE 802.3 표준

  7. 3.2 근거리 통신망(LAN)(계속) • 접근방법 : (CSMA/CD : Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)

  8. Minimum frame length/Transmission rate is proportional to Collision domain / Propagation speed

  9. 3.1 근거리 통신망(LAN)(계속) • 이더넷 계층

  10. 3.1 근거리 통신망(LAN)(계속) • 이더넷프레임

  11. 3.1 근거리 통신망(LAN)(계속) • 프레임 필드 • Preamble : 수신측에 프레임 도착 통지, 시스템 타이머 동기 맞춤 • Start frame delimiter : 프레임 시작을 알림(동기) • Destination address : 다음 지국의 물리 주소 • Source address : 이전 지국의 물리 주소 • Length Type : 데이터 필드 길이/상위 계층 프로토콜 • Data : 상위층으로부터 받은 데이터, 46 ~ 1,500바이트 • Cyclic redundancy check : 오류 검출

  12. 3.1 근거리 통신망(LAN)(계속) • 주소지정(Addressing) • 네트워크 인터페이스 카드 (NIC : Network Interface Card) • 6바이트 물리주소 • 16진수 표기법 : 01-01-02-01-2C-4D • 주소 종류 : Unicast Address, Multicast Address, Broadcast Address

  13. 3.1 근거리 통신망(LAN)(계속) • 구현(Implementation) • 10BASE5 : thick Ethernet • 10BASE2 : thin Ethernet, cheapernet • 10BASE-T : 꼬임쌍선 Ethernet • 10BASE-FL(광섬유 연결 Ethernet)

  14. 3.1 근거리 통신망(LAN)(계속) • 이더넷 구현 : 10BASE5

  15. 3.1 근거리 통신망(LAN)(계속) • 이더넷 구현 : 10BASE2

  16. 3.1 근거리 통신망(LAN)(계속) • 이더넷 구현 : 10BASE-T

  17. 3.1 근거리 통신망(LAN)(계속) • 이더넷 구현 : 10BASE-FL

  18. 3.1 근거리 통신망(LAN)(계속) • 고속 이더넷(Fast Etherent) • 고속 전송률이 요구되는 응용에 적합 • CAD, 영상처리, 실시간 오디오, 비디오 등 • 100Mbps 속도 제공 • 이더넷의 충돌 영역을 1/10로 감소, 속도는 10배 증가 • 100BASE-T4, 100BASE-TX, 100BASE-FX

  19. 3.1 근거리 통신망(LAN)(계속) • Fast 이더넷의 구현 : 100BASE-TX

  20. 3.1 근거리 통신망(LAN)(계속) • Fast 이더넷의 구현 : 100BASE-FX

  21. 3.1 근거리 통신망(LAN)(계속) • Fast 이더넷의 구현 : 100BASE-T4

  22. 3.1 근거리 통신망(LAN)(계속) • 기가비트 이더넷(Gigabit Ethernet) • 데이터 전송률 (1000Mbps) • CSMA/CD 유지 : 충돌 도메인을 작게 • CSMA/CD 제거 : 모든 지국은 중앙허브에 2개의 구분된 경로로연결

  23. 3.1 근거리 통신망(LAN)(계속) • 기가비트 이더넷의 구현 : 1000BASE-SX/LX

  24. 3.1 근거리 통신망(LAN)(계속) • 기가비트 이더넷의 구현 : 1000BASE-T

  25. 3.1 근거리 통신망(LAN)(계속) • 무선 LAN: IEEE 802.11 • AP가 없는 BSS : 애드혹(Ad hoc) 구조 • 기본 서비스 집합(BSS : Basic Service Set) • 무선 지국과 AP(Access Point)로 구성 • 확장 서비스 집합 ESS(Extended Service Set) • AP를 가지고 있는 두개 이상의 BSS로 구성

  26. 3.1 근거리 통신망(LAN)(계속) • BSS(Basic Service Set)

  27. 3.1 근거리 통신망(LAN)(계속) • ESS(Extended Service Set)

  28. 3.1 근거리 통신망(LAN)(계속) • 물리층 • IEEE 802.11 : 비트를 신호로 변환하는 규격 • 무선 주파수 영역 규격

  29. 3.1 근거리 통신망(LAN)(계속) • IEEE 802.11 FHSS • 2.40 ~ 2.48 GHz 대역 • 1 ~ 2 Mbps 데이터 전송률 • Frequency hopping spread spectrum

  30. 3.1 근거리 통신망(LAN)(계속) • IEEE 802.11 DSSS • 2.40 ~ 2.48 GHz 대역 • 1 ~ 2 Mbps 데이터 전송률 • direct sequence spread spectrum • 각 비트를 chip code로 바꾸어 전송

  31. 3.1 근거리 통신망(LAN)(계속) • IEEE 802.11aOFDS • 18Mbps 와 54Mbps 데이터 전송률 • 직교 주파수 분할 다중화(orthogonal frequency-division multiplexity) • IEEE 802.11b HR-DSSS • 1, 2, 5.5, 11Mbps 데이터 전송률 • 고속(High-rate) • IEEE 802.11g OFDM • 54Mbps 데이터 전송률 • 2.40 ~ 2.48GHz 대역

  32. 3.1 근거리 통신망(LAN)(계속) • MAC 부계층 • 분산 조정 기능(DCF:distributed coordination function) • 포인트 조정 기능(PCF:point coordination function)

  33. 3.1 근거리 통신망(LAN)(계속) • 접속방법(Access Method) • CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) • 숨겨진 터미널 문제(Hidden Terminal Problem)

  34. 3.1 근거리 통신망(LAN)(계속) • RTS(reguest to send), CTS(clear to send) 이용

  35. 3.1 근거리 통신망(LAN)(계속) • MAC 계층 프레임

  36. 3.1 근거리 통신망(LAN)(계속) • 프레임 • 프레임 제어(Frame Control:FC) – 프레임 종류, 제어 정보 • 기간(Duration:D) – 전송 기간 • 주소(Address) – 4 개의 6 바이트 주소 • 순서 제어(Sequence Control) – 순서 번호 • 프레임 몸체(Frame Body) – 0 ~ 2, 312 바이트 길이 • FCS(Frame Check Sequence) – 오류 검출

  37. Table 3.1 Addresses in IEEE 802.11 3.1 근거리 통신망(LAN)(계속) • IEEE 802.11 주소

  38. 3.2 Point-to-Point WANs A second type of network we encounter in the Internet is the point-to-point wide area network. A point-to-point WAN connects two remote devices using a line available from a public network such as a telephone network. We discuss the physical and data link layers of these technologies here.. The topics discussed in this section include: Physical Layer Data Link Layer

  39. 3.2 점-대-점 WAN • 물리층 • V.90/V.92(56K) 모뎀 : download-56kbps, upload-33.6kbps • 디지털 가입자 회선(DSL : Digital Subscriber Line) • ADSL (Asymmetric) • RADSL (Rate adaptive) • HDSL (High bit rate) • SDSL (Symmetric) • VDSL (Very High bit rate) • 케이블 모뎀 • T 회선 • SONET

  40. 3.2 점-대-점 WAN • 56K 모뎀 • 업로딩(uploading) : 33.6Kbps

  41. 3.2 점-대-점 WAN • 56K 모뎀 • 다운로딩(downloading) : 56Kbps

  42. 3.2 점-대-점 WAN • DSL(Digital Subscriber Line) 기술 • A(Asymmetric)DSL • RA(Rate adaptive) DSL • HDSL(High bit rate) DSL • S(Symmetric) DSL • V(Very high bit rate) DSL

  43. 3.2 점-대-점 WAN Note: ADSL is an asymmetric communication technology designed for residential users;it is not suitable for businesses.

  44. 3.2 점-대-점 WAN • ADSL 대역폭 분할

  45. 3.2 점-대-점 WAN • 대역폭 분할 • 음성(Voice) : 0번 채널 • 유휴(idle) : 0~5번 채널 • 상향데이터 및 제어(upstream data and control) : 6~30번(25개) • 하향데이터 및 제어(downstream data and control) : 31~255번(225개) • 실제로 상향 64Kbps에서 1Mbps까지, 하향 500Kbps에서 8Mbps까지

  46. 3.2 점-대-점 WAN

  47. 3.2 점-대-점 WAN • 케이블 모뎀 • 케이블 TV 네트워크 이용 • 전통적인 케이블 네트워크 : 단방향 • HFC(Hybrid fiber-coaxial) 네트워크 : 광섬유와 동축 혼합 사용 • 대역폭(bandwidth) : 5~750MHz

  48. 3.2 점-대-점 WAN • 공유(Sharing) • 상향과 하향 대역폭을 가입자들이 공동으로 사용 • 모든 대역은 6MHz 채널로 나누어 사용 • 상향 데이터 채널은 6 개 • 하향 데이터 채널은 33 개 • 수천, 수만의 가입자에 대해 시분할(time sharing)을 이용하여 서비스

  49. 3.2 점-대-점 WAN • 케이블 모뎀 구성

  50. Table 3.2 T line rates 3.2 점-대-점 WAN • T 회선

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