LAN(근거리통신망)과 Ethernet(이더넷)

🏫 LAN(Local Area Network) 이란?

LAN은 Local Area Network의 줄임말로 "근거리 통신망", 다시 말해 가까운 거리의 한정된 공간에서 구성되는 네트워크다. 대부분의 LAN은 "router(라우터)"를 중심으로 인터넷에 연결한다. LAN 통신은 거의 항상 Ethernet, Wifi, 또는 둘을 동시에 사용해 해당 네트워크에 포함되는 기기들과 연결한다. 

 

LAN의 특징

• 전송되는 패킷의 손실과 지연이 적다. (안정성/신뢰성이 높음)
• 사용자 간의 자료(데이터) 공유 및 통신이 쉽고 빠르다.
• 전송 거리가 짧다.
• 네트워크에 노드가 많아질수록 충돌이 발생해 성능이 떨어진다.

 

LAN의 종류 (1) client-server LAN

client-server LAN은 중앙 서버에 연결된 장치(클라이언트)들로 구성된다.

• 서버는 파일 스토리지, 애플리케이션 액세스, 디바이스 액세스, 네트워크 트래픽을 관리한다.
• 클라이언트는 응용 프로그램이나 인터넷에 접근하거나 실행하는 서버에 연결된 모든 디바이스들이다.

⇒ 클라이언트는 케이블이나 무선 연결방식을 통해 서버에 연결한다.

LAN의 종류 (2) peer-to-peer (P2P) LAN

peer-to-peer LAN은 중앙 서버가 따로 없다. 이에 따라 client-server LAN과 달리 무거운 작업 부하를 처리하지 못해 일반적으로 더 작다.

⇒ 각 디바이스들은 네트워크 기능을 동등하게 공유한다. 각 디바이스들은 스위치 또는 라우터에 유/무선 연결을 해 리소스와 데이터를 공유한다.

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➕ MAN과 WAN

MAN(Metropolitan Area Network)

LAN보다는 넓은 영역을 포함하되, WAN에 비해서는 좁은 영역을 커버할 수 있는 네트워크다. 

WAN(Wide Area Network)

LAN, MAN 보다 훨씬 넓은 영역을 커버할 수 있는 네트워크다. 

WAN은 1. LAN과 LAN을 라우터로 연결 2. 여러 개의 LAN으로 구성된 MAN을 여럿 묶음 을 통해 구성할 수 있다.

 

LAN은 한정된 지역 안에서 네트워크를 구축하고, WAN은 멀리 떨어진 곳을 네트워크로 연결한다는 개념으로 이해하면 된다. 

 

이와 같이 LAN, MAN, WAN을 나누는 것은 각 영역에 따라 발생하는 데이터 트래픽을 보다 효율적으로 처리하기 위함이다. 

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🔌Ethernet 이란? 

Ethernet(이더넷)은 네트워킹의 한 방식으로, 네트워크를 구성하는 방법 중 하나로 생각하면 된다. 

 

✍️ CSMA/CD Protocol

CSMA/CD는 'Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection'의 약자로, 호스트가 채널의 상태를 감지하다가 충돌이 발생할 경우 이를 회피하도록 하는 네트워킹 프로토콜이다. 

 

아래의 용어들은 CSMA/CD 프로토콜을 이해하기 위해 꼭 알아야하는 개념이다.

• Carrier(캐리어): 네트워크 상의 신호
• Carrier Sense: 캐리어가 있는지 감지하는 것
• Multiple Access: 다중 접근; 2개 이상의 PC나 서버가 동시에 네트워크상에 데이터를 보내는 경우
  ⇒ 이 때 충돌(Collision)이 발생한다.
• Collision Detection: 충돌 감지; 데이터를 전송했을 때, 다른 PC나 서버에서 동일 네트워크에 데이터를 전송한 경우 collision이 발생하지는 않았는지 점검하는 것

 

이더넷 환경에서 CSMA/CD 프로토콜이 어떻게 적용되는지 살펴보자.

1. 이더넷 환경에서 통신을 하고 싶은 PC 또는 서버는 현재 네트워크에서 통신이 일어나고 있는지 확인한다.
   ⇒ Carrier Sense; 현재 네트워크 상에서 캐리어가 있는지 확인하고, 캐리어가 감지되었을 경우 기다린 후 캐리어가 감지되지 않을 때 자신의 데이터를 전송한다.
2. 두 개 이상의 PC/서버에서 동시에 데이터를 전송하다가 충돌이 발생하지 않는지 확인한다.
   ⇒ 다중 접근에 의해 Collision이 발생하지 않는지 Collision Detection
3. Collision Detection에 의해 Collision이 발생한 것이 확인된다면, 데이터를 전송했던 PC/서버들은 랜덤한 시간동안 기다린 후 다시 데이터를 전송한다.
   ⇒ 순서가 따로 정해져 있지 않다. 눈치껏 통신하는 느낌!

이더넷을 이용해 LAN연결을 하기 위해서는 물리적인 연결, 다시 말해 이더넷 케이블이 필요하다. 

(+) 참고로, WIFI는 라디오파를 이용해 네트워크에 연결하는 프로토콜이다. 

 

 

📜 참고

https://www.cloudflare.com/en-gb/learning/network-layer/what-is-a-lan/

https://www.cisco.com/c/en/us/products/switches/what-is-a-lan-local-area-network.html#~benefits

https://gdnn.tistory.com/101