LAN은 local area network의 약칭이다. 공간적 규모가 큰 지역 즉, 도시·국가 또는 전세계로 연결되는 통신 망인 WAN(wide area network:광역 통신 망)에 상대되는 개념이다.랜의 특징은 광대역 전송에 사용되는 통신 매체를 사용하여 고속 통신 이 가능하고, 통신 망 내의 어떤 기기와도 통신 할 수 있고, 통신 오류율이 매우 낮으며, 경로 선택이 필요 없고, 방송 형태의 이용이 가능하며, 접속하는 기기들의 값이 싸고 확장이 간편하며, 원거리에 있는 다른 랜과 접속하기도 쉬워 적은 비용으로 원거리 컴퓨터 들과 통신 을 할 수 있다는 점이다.랜의 발전으로 과거의 대형 컴퓨터 와 광역 통신 망으로 이루어지던 중앙집중식 처리 형태에서 소형 컴퓨터 에 의한 분산 처리 형태로 발전할 수 있었으며, 분산 처리 방법의 대명사인 클라이언트·서버 방식도 탄생할 수 있었고, 각종 멀티미디어 정보를 손쉽게 활용할 수 있게 되었다고 할 수 있다. 아울러 인터넷 이 발전할 수 있었던 것도 랜의 발전이 기여한 바가 매우 크다고 할 수 있다.





전용선 설비공사
LAN 설계
LAN 선로공사
PC LAN CARD
LAN장비 설치
중소기업 네트워크 구축 및 유지보수
학교, 학원 네트워크 구축 및 유지보수
벤처 / 창업 네트워크 구축 및 유지보수
Internet 게임 방 네트워크 구축 및 유지보수
각종 인터넷 관련 네트워크 구축






사무실 공동 인터넷 / 전자우편 (전용선 설비)
인트라넷 운영
파일(데이터)공유로 인한 정보처리의 효율화
컴퓨터 주변기기(예:프린터) 공유로 비용 절감
고속의 PC통신 사용
네트워크 게임
업무 전산화
Client / Server 환경 조성



3개의 LAN 표준화 조직

(1) IEEE 802 위원회
LAN(Local Area Network, 구내정보통신망)은 컴퓨터 네트워크로서 널리 보급되어, 사무실 에서의 인트라넷이나 대학의 캠퍼스 네트워크 컴퓨팅을 실현하는 중요한 네트워크이며, 또한 인터넷의 국제적인 인프라스트럭쳐(정보기반)가 되고 있다.
이 LAN은 1973년 5월 22일, 제록스의 PARC(Palo Alto Research Center) Computer Science 연구소의 Dr. Robert M. Metcalfe에 의해 Ethernet(Ether+Network의 복합어) 으로 발명되었다. 당시, Metcalfe 박사는 현재의 인터넷 원형인 유선계의 미국 국방성 DARPA(Defense Advanced Research Projects Agency, 미국 국방성고등연구계획국) 네트워크 구축이나, 하와이대학의 무선 네트워크 「ALOHA NET」의 구축에 이바지하였다.
이들 유선계 네트워크나 무선계 네트워크 양쪽에서 힌트를 얻어 이더넷이 탄생한 것이다.
그 후 컴퓨터의 발전과 당시 고가이었던 하드디스크를 공유하여 경제적으로 이용하고자 하는 요구와 정보의 공유에 대한 요구가 높아졌으며, 더욱이 LAN을 비즈니스화하는 벤처기 업의 대두를 배경으로 LAN을 표준화하는 조직으로서 1980년 2월에 역사적인 IEEE 802 위 원회 (IEEE:Isntitute of Electrical and Electronics Engineers, 미국 전기·전자기술자협회)가 설립되어 80년 2월 27일∼29일 3일간 샌프란시스코에서 제1차 회의가 개최되었다. 이후 이 IEEE 802 위원회는 ANSI(American National Standards Institute, 미국 규격협회)의 공인표준기관(ASO:Accredited Standards Organization)으로서의 자격이 주어져 이더넷나 토큰링 형을 시작으로 계속적으로 LAN 표준을 만들어 오고 있다.


(2) ANSI NCITS (구 X3)

한편 1980년대 초부터 슈퍼 컴퓨터나 메인프레임 컴퓨터에서의 컴퓨터간 또는 컴퓨터와 주변장치간의 상호접속용 고속 인터페이스의 표준화가 ANSI X3이라는 조직에서 활발히 진행되어 왔다.
처음엔 컴퓨터 인터페이스였기 때문에 짧은 거리(예: 25m정도)에서 진행되었지만, 기술의 발전과 함께 장거리화도 가능케 되어 LAN으로 사용하게 되었다.
이 대표적인 예가 100Mbps의 광LAN인 FDDI(Fiber Distributed Data Interface) 와 HIPPI(High Performance Parallel Interface, 고성능병렬 인터페이스) 및 화이버 채널(FC : Fibre Channel) 이다.
ANSI X3의 X3란, 1961년에 ANSI가 미국의 컴퓨터 사무기공업회(CBEMA : Computer and Business Equipment Manufactures' Association) 내에, 정보처리시스템(Information Processing) 표준화를 촉진하기 위해 설치한 공인표준위원회(ASC : Accredited Standards Committee)이다.
이 ANSI X3는, 1997년 1월에, 그 명칭을 「NCITS : National Committee for Information Technology Standards, 전미정보기술표준위원회)」로 변경하고, 조직구성을 시작으로 하는 쇄신이 있었다.
이 결과, 화이버채널과 HIPPI 표준화를 진행해온 X3T11은, NCITS T11이라는 명칭으로 변경되었다. NCITS의 표준화 활동은, 종래의 X3와 같은 범위인데, 시대의 변화를 반영하여 중점 방향이 달라졌다.
주요 표준화활동은, 멀티미디어(MPEG/JPEG), 컴퓨터 장치와 정보시스템(정보기반, SCSI 인터페이스 등을 포함) 간의 상호 통신 축적 미디어나 프로그램 언어(C++등)이다.

(3) ATM 포럼
새로운 멀티미디어 네트워크의 표준화를 하는 조직으로서 1991년에 ATM 포럼 (정식명칭 : The ATM Forum)이 설립되어, 활발한 표준활동을 전개하고 있다.




IEEE 802.3 (CSMA/CD) 표준의 LAN
① 802.3표준의 종류
보통, 이더넷이라 불리는 IEEE 802.3 (CSMA/CD) 표준의 LAN은, 가장 많이 보급되고 있으며, 가장 기술혁신이 진전된 것이다. 이더넷은 당초 동축케이블이 중심이었지만, 싼 가격으로 공사 할 수 있다는 점에서 최근엔 연선 케이블이 사용되고 있다. 또 전송속도, 멀티미디어 통신에 대응하여 1Mbps에서 10Mbps, 더욱이 100Mbps에의 고속화, 1Gbps의 전송속도를 갖는 기가비트 이더넷도 등장하고 있다.
② LAN의 망 구성형태
LAN의 망 구성형태(topology)는, 처음엔 버스형이었으나 현재는 전화의 PBX와 같이 star형 배선 형태로 되어 있다. 이것은 버스형에서는, 고장난 PC를 특정할 수 없지만, star형에서는 특정하기 쉬우며, 전화공사와 같이 쉽게 배선할 수 있는 점등의 이점을 들 수 있다.
그러나 이러한 변환은 버스형에서 star형으로 전환되었을 뿐, 매체공유형 인 것은 변하지 않는다. 이 때문에 PC의 접속 대수가 증대하면 1대당 할당되는 전송속도는 대수의 증대와 함께 저하되게 된다.
이것을 개선하기 위해, 스위칭 기술을 이용한 스위칭 허브가 등장하여 각각의 PC 1대씩이 10Mbps(10Mbps의 스위칭 허브인 경우)를 전유할 수 있도록 되었기 때문에, 멀티미디어 데이터에서도 충분히 대응할 수 있게 되었다.
이와 같이, 이더넷은 사용자의 고속화 요구에 맞추어 star형 구성형태로 하며, 또, 고속화 하기 위해 스위칭 허브로 전환함에 따라 발전을 거듭해, 현재는 기가비트 이더넷이 등장하기에 이르렀다. 더욱이, IEEE 802.3 이외의 토큰고리형 LAN, 100VG-AnyLAN, ATM-LAN 등도 모두 star 형의 망 구성형태를 취하고 있다.

(2) IEEE 802.3 표준 LAN의 프로토콜 구성
이더넷 (IEEE 802.3)은 역사적으로 최초로 보급된 LAN이며, 세계에서 가장 많이 보급되 고 있는 LAN인데, 처음의 제품과 현재의 제품에 호환성을 갖도록 설계되어있다.


IEEE 802.5 표준 LAN과 FDDI

(1) 토큰 링형 LAN
토큰 링형 LAN 은 네트워크의 안을 순회하는 토큰(데이터를 갖지 않는 3바이트의 식별자)을 가진 PC가 송신권을 얻는 방식으로, IBM의 쮜리히 연구소(스위스)에서 개발되어 802.5 작업그룹에서 표준화된 LAN이다. 논리적으로는 링형이며, 망 구성형태는 star형인 LAN으로, 전송속도는 4Mbps와 16Mbps 2종류가 있다.
당초 4Mbps의 토큰 링형 방식(토큰을 보유한 PC만이 통신할 수 있는 방식)의 전송속도를 향상시키기 위해, IBM은 early token release 방식(통신하고 있는 2대의 PC 외에, 동시에 다른 PC도 통신할 수 있는 방식)을 개발하여 4Mbps의 4배에 이르는 16Mbps의 전송속도를 실현하고, 더욱이 1회 전송할 수 있는 데이터의 양을 종래의 2K바이트에서 18K바이트로 9배나 성능을 향상시켰다. 그러나 이더넷의 저가격과 가속도적인 보급에 따라, 구미 시장에 비해 일본 시장에서는 경쟁력이 급속히 약해지고 있다. 그 결과 일본에서는 시장의 95%이상이 이더넷이라는 상황을 맞이하여 토큰 링형은 일부 사용자밖에 사용하지 않게 되었다. (2) FDDI
FDDI(Fiber Distributed Data Interface) 는 ANSI X3T9.5에서 1982년부터 표준화를 시작한 100Mbps의 광 LAN으로, 그 후 ANSI C3T12(현재의 NCITS T12)로 바뀌어 표준화가 진행되었다.
IEEE 802.5의 early token release 방식과는 다른 append token(토큰을 획득한 노드는, FDDI 프레임 뒤에 토큰을 부가하여 송출한다)방식이나 timed token 방식을 사용하여 100Mbps를 실현한 LAN이다.
FDDI는, FDDI-I과 FDDI-II의 표준화가 진행되었다.
FDDI-I은 패킷교환 LAN이며, FDDI-II는 패킷교환과 회선교환 양쪽 모두를 실현할 수 있는 멀티미디어 LAN을 목적으로 하고 있는데, 표준화에 시간이 걸리며, 그 외에 고속 LAN 등의 대두에 따라, 표준화에는 이르지 못하였다. 또 FDDI-I의 차세대 멀티미디어 LAN으로서, 초고속 FFOL(FDDI Follow On LAN, 차세대 FDDI)의 표준화 심의가 진행되었지만, ATM 포럼에 의한 ATM-LAN의 심의가 진행되는 과정에 취소되었다.
현재 보급되고 있는 FDDI는 FDDI-I인데, ATM-LAN의 등장이나 100BASE-T, 또는 기가 비트 이더넷의 표준화 발전 등을 배경으로 점차 그 영역이 작아지고 있다. 또 광섬유로 FDDI 링형을 구성하는 경우, 최대 200km 거리의 링형(1차 링형 100km, 2차 링형 100km)을 구성할 수 있기 때문에 MAN(Metropolitan Area Network, 대도시권 통신망)적인 이용이나 신뢰성이 높게 요구되는 분야의 backbone network로서 강한 요구가 있다.



IEEE 802.12 (100VG-AnyLAN)의 표준화 내용

IEEE 802.12에서 표준화되고 있는 100VG-AnyLAN (VG : Voice Grade, 음성품질의 연선을 이용할 수 있다는 의미)은 100Mbps의 전송속도를 갖춘 802.3(이더넷)과 802.5(토큰 고리형) 양쪽의 MAC 프레임을 지원하고, 멀티미디어 응용에도 대응할 수 있는 고속성을 실현하고 있다.
이 100VG-AnyLAN은,
(1) MAC층에서 요구 우선순위를 사용하여, 송신권은 요구(request)가 있는 단말에 주는 방식이다.
(2) 이 요구 우선순위는 보통의 우선순위와 보다 높은 우선순위 2가지 레벨을 지원한다.
(3) 요구 우선순위에 의한 송신처의 데이터는 패킷이 지정하는 수신처에 직접 송신되기 때문에 보안 향상이나 privacy의 확보가 가능하다.
(4) UTP 카테고리 3 케이블을 기본으로 하여 카테고리 4, 카테고리 5에서 광섬유까지 사 용할 수 있다.
등의 특징을 가지고 있다.

100VG-AnyLAN은 당초 100BASE-T와의 경쟁으로 주목된 고속 LAN으로서, 지원하는 벤더가 적어 시장에서는 컴퓨터 그래픽이나 CAD 등의 용도로 일부 보급되고 있다.
동 작업그룹에서는 100VG-AnyLAN의 backbone LAN으로서 400Mbps의 심의가 이루어지고 있으며, 이 400VG-AnyLAN에 화이버 채널의 기술이 도입되어 있다.




LAN 배선 규격 EIA/TIA 568A 표준

미국에서 상용되는 통신 배선 규격을 작성하고 있는 ANSI/EIA/TIA (Electronic Industries Association/Telecommunications Industry Association, 미국전자공업회/미국전기통신공업회)라는 표준 조직은 1995년 9월에 EIA/TIA 568A「Commercial Building Telecommunications Cabling Standard」라는 상용화에 관한 통신 cabling 표준의 규격을 제정하였다.
이 규격은
(1) 단말(pc용)과 허브간을 연선 케이블 또는 광섬유 등 케이블의 종류에 상관없이, 최 대 100m(접속용 케이블을 제외하면 최대 수평거리는 90m)로 결정하였으며, 네트워크 형태(망 구성형태)는 star형으로 한다.
(2) 적합 케이블에 대해서는
a. 4대 100Ω의 UTP
b. 2대 150Ω의 UTP
c. 2심 62.5/125μm 광섬유 케이블(단일모드/다중모드)
의 3종류로 하여 초기 10BASE-5(이더넷)에서 사용되었던 50Ω의 동축케이블은 신규 케이블 부설에 사용되지 않게 되었다.

이 EIA/TIA 568A 표준의 등장에 따라, 일반 사무실의 LAN용 배선의 신뢰성과 가격 문제 때문에 UTP 카테고리-5)가 부설되게 되었다.




무선 LAN (Wireless LAN)

무선 LAN의 변조 방식
FSK 방식
무선 LAN에서 사용되는 FSK(Frequency Shift Keying) 변조방식으로는 2GFSK(Gaussian FSK)나 4GFSK가 있으며, 이 변조 방식은 FHSS(Frequency Hopping Spread Spectrum) 방식에서 사용되고 있다.
2FSK는 주파수가 다른 2종류의 전파로 0과 1을 표현하지만, 4FSK는 주파수가 다른 4종류의 전파로 00, 01, 10, 11을 표현하며 한번에 2비트의 정보량을 갖는다.
디지털 신호를 그대로 아날로그 신호로 변조하면 주파수 대역이 무한히 넓어지므로 필터에 신호를 보내 방지할 필요가 있다. 이 필터의 하나로서 Gaussian Filter가 있으며, GFSK의 G는 이것을 의미한다.
PSK 방식
PSK (Phase Shift Keying, 위상 편이 변조) 방식에는 BPSK(B는 Binary로, 2위상을 의미)나 QPSK(Q는 Quadrature로, 4위상을 의미)가 사용된다. 이것도 2종류(BPSK) 또는 4종류(QPSK)의 위상이 다른 파로 변조한다.
예를 들면, 전송방식이 같은 경우 BPSK를 QPSK로 하면, 전송속도는 1Mbps에서 2Mbps 로 단순히 2배가 된다. 단, 전파의 종류를 많이 하고 한번에 보낼 수 있는 정보량을 매우 많이 하면 전파의 위상차가 작아져서 수신측이 판별하기 어렵기 때문에, 서비스 영역을 동시에 확보하기 위해서는 수신능력의 향상이나 송신출력 증가 등의 대책이 필요케 된다.

802.11표준 LAN의 방식
DSSS(Direct Sequence Spread Spectrum) 방식
DSSS방식이란, 예를 들면, 단말 A에서 B로 주파수 fc를 이용하여 통신하는 경우의 절차는 다음과 같다.
PC A에서 디지털 신호(데이터)는 변조기에서 변조되어
주파수 fc의 스펙트럼 상에 실린다.
확산기는 이 fc의 스펙트럼을 다른 단말에서 데이터 신호와 구별할 수 있도록 통신 상대와 같은 PN부호(Pseudo Noise Code, 의사 잡음 부호)를 더하여 주파수 축 상에서 횡으로 넓힌다.
(스펙트럼 확산) 다음으로 무선통신 되어
역확산기에 의해 대상의 전파를 통신기와 같은 PN부호를 사용하여 처음으로 되돌아간다.
이어 필터를 통하여 필요한 전파(목적파)만을 남긴다.
이 파를 복조기를 통해 처음의 디지털 신호(PC A에서의 데이터)로 되돌아가
그 데이터를 PC B로 넘긴다.

FHSS(Frequency Hopping Spread Sprectrum) 방식
FHSS(주파수 도약 확산 스펙트럼) 방식이란 DSSS 방식과 같은 스펙트럼 확산 방식의 하나로, 주파수를 고정하지 않고 시간과 함께 변화시켜 송신하는 방식이다.
즉 송신측과 수신측에서 주파수 위치를 변화하여 통신하는 방식이다.
어떤 주파수에 간섭파가 존재하는 경우, 그 주파수에 반사되지 않으면 영향을 받지 않는다. 간섭파가 있는 주파수에 반사된 송신파는 폐기되어 재송신되게 된다.

적외선 방식
적외선 방식이란, 발광 다이오드나 반도체 레이저에 의해 데이터를 전송하는 방식이다.
구체적으로는 850nm~950nm(나노미터, 10-9m)의 근가시 광선을 이용하여 데이터를 송수신한다.
전파법에 의한 제약은 없지만, 송신측과 수신측과의 직선상에 장애물이 있으면 송신이 불가능하다.

IrDA(Infrared Data Association, 적외선 데이터 통신 협회) 규격
IEEE 802.11 이외의 업계표준화 조직인 IrDA는 통신거리는 짧지만 낮은 가격으로 실현할 수 있는 적외선 데이터 통신 규격 제정을 목적으로 IrDA 규격을 표준화하고 있다.
전송거리는 최대 1m(option으로 3m), 전송속도는 최대 4Mbps로 통신 형태는 1대1이다.
현재 이 표준화 조직에는 컴퓨터, 가전사, 통신 사업자 등 수백 개 사가 가입되어 있으며 PC, PDA(Personal Digital Assistans, 개인 휴대용 정보 단말기), 프린터 등의 사이에서 적외선에 의한 데이터 교환이 가능하며, 최근 노트북 PC 등에 표준장비가 사용되기 시작하고 있다.

무선 LAN의 MAC 계층
무선 LAN 프로토콜 요구 사항
무선 LAN에서는 PC 데이터를 어떠한 방법으로 매체(무선 LAN에서는 케이블이 없는 공간) 상으로 송출할지를 제어하는 MAC(Media Access Control)층의 프로토콜은 다음의 사항을 요구하고 있다.
a. 하나의 MAC층 프로토콜 만으로 다중의 물리층을 지원할 수 있다.
b. 같은 영역에서 다수의 네트워크 중복이 가능하다.
또, 유선 LAN과의 정합성을 도모하기 위해 IEEE 802.3에서 표준화된 CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection, 반송파 감지 다중 접근/충돌장치)와 유사한 프로토콜을 사양으로 할 필요가 있다.

유선 LAN과 무선 LAN의 MAC
10BASE-T(이더넷) 등 IEEE 802.3 표준의 유선 LAN에서 사용되고 있는 MAC층 프로토콜인 CSMA/CD는 커넥션)을 확립하지 않고, 패킷(데이터) 송신을 하였다.(이것을 비 연결형 통신이라 한다.) 충돌한 경우에는 반사된 반송파의 레벨 차이에 따라 탐지하고 일정시간을 갖고 패킷을 재전송 한다.
무선 LAN의 경우, 수신에너지는 송신에너지에 비해 작으며 충돌의 검출은 어려운 면이 있다. 이 때문에 유선과는 다른 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance, 반송파 감지 다중 접속/충돌회피) 방식이 사용되고 있다.

CSMA/CA의 원리
a. 단말 A는, 다른 PC가 데이터 송신중인지 여부의(전파를 내보내고 있는지의 여부) 반송파 감지를 한다.(반송파 감지)
b. 다른 단말이 송신중인 것을 알며 대기한다.
c. 송신 시작까지의 시간으로, 랜덤한 시간이 할당된다.
d. 재반송파 감지를 하여 다른 반송파가 없는지를 확인한다.
e. 데이터(패킷) 송신을 시작한다.
802.11 표준에서는 ACK(Acknowledgment), CTS/RTS(Clear To Send/Request To Send)라는 절차를 이용한다.



802.11의 무선 LAN 시스템 구성
dependent 방식 (독립 방식)
독립 방식은 무선 LAN의 기본 단위로서, 접근점(Access Point)은 없고 각 PC와 대등한 관계의 위치에서 상호 통신할 수 있는 대등 통신 방식이다.
하나의 통신 가능 영역(서비스 영역, 셀이라고도 한다.)을 BSS(Basic Service Set)라 하며, 이 BSS로 구성되는 네트워크를 Ad-hoc(특별) 네트워크라 한다.
이 방식은 하나의 BSS로 구성되는 네트워크이기 때문에 통신 가능 구역은 제한 (20m~100m 정도)되지 않으나, 소규모 사용자가 낮은 가격의 무선 LAN 시스템을 구축하는 경우에 적합한 방식이다.

Infrasturcture(기반 구조) 방식
기반 구조 방식은 하나의 BSS는 접속점과 PC(station이라 한다.)로 구성되어, Distribution System(분배 시스템)으로 접속점을 접속하여 복수의 BSS(셀)를 서로 접속할 수 있게 한다.
BSS(셀)마다 접속점을 갖는 분산 시스템은 BSS를 복수 상호접속하기 때문에 BSS에 대해 ESS(Extend Service Set)라 한다.
무선 LAN의 경우, BSS-A 영역에 있는 PC(station) 가 인근 영역의 BSS-B로 이동하여 사용되는 경우는 많이 있다. 이 때, PC 자신이 현재의 접속점 AP-A에서 수신레벨이 한정값 이하가 되었을 때 주위의 접근점을 탐색한다. 그 결과 인근의 접속 점 AP-B와 통신을 시작하여 업무를 인계할 수 있도록 한다.
또, 접근점은 브리지적인 기능도 갖추고 있기 때문에 접근점끼리를 접속하여 시스템을 확장할 수가 있다. 또한 기반 구조는 접속점과 분배 시스템을 가리키는 말이다