37. LAN 시스템의 구성요소
가. 하드웨어 구성요소
LAN 시스템을 구축하여 운용하기 위해서는 기본적으로 하드웨어 및 소프트웨어 구
성요소가 필요하며, 네트워크의 확장이나 다른 네트워크와의 연동(internetworking)
을 위해서는 추가로 네트워크기기가 사용되어야 한다. 하드웨어 구성요소로는 PC 등
의 단말기와 워크스테이션(WS : Work Station), 케이블 등의 전송매체, 네트워크와
의 접속을 위한 네트워크 인터페이스 카드(NIC : Network Interface Card), 허브,
트랜시버(transceiver)와 커넥터, 네트워크 서버(network server) 등이 있다.
워크스테이션은 네트워크상의 타 사용자 및 타 컴퓨터와 통신을 하는데 사용하는
장치로서, PC급의 단순한 마이크로 컴퓨터가 사용되거나 전용 워크스테이션이 사용
되기도 한다. 서버로부터 가져온 데이터 또는 프로그램을 독자적으로 수행하거나, 서
버 및 타 워크스테이션과 통신을 할 수 있다.
전송매체는 각 노드간의 물리적 채널을 형성하는 요소로서, 꼬임쌍선으로서 UTP와
STP 케이블, 동축케이블, 광섬유케이블이 사용되고 있으며, 또한 무선 환경에서는 전
파가 이용된다.
NIC 카드는 일반적으로 PC의 확장 슬롯 내에 장착하는 보드(board)로서 대개
LAN 카드 또는 어댑터(adapter)라고 하며, 데이터가 워크스테이션 또는 서버로부터
네트워크로 또는 네트워크에서 컴퓨터로 이동하기 위한 정보통로의 역할을 수행한다.
허브(HUB)는 중앙의 제어장치를 중심으로 점대점(point-to-point) 연결을 위한
장비로서, 네트워크의 모니터링 및 관리가 용이하며, 주로 사무실내에서 케이블을 접
속하여 사용된다. 일반적으로 허브는 여러 대의 PC를 연결하기 위해 사용되며, 보통
4, 8, 12, 16, 24 등 다양한 포트를 갖고 있으며, 각 포트는 PC 1대에 할당된다.
허브는 각 LAN이 보유한 대역폭을 PC의 대수만큼 쪼개서 제공하는 더비허브
(dummy HUB)와 각 PC의 대역폭을 보장하기 위한 스위칭 허브(switching HUB)가
사용되고 있으며, 또한 네트워크 관리기능이 추가된 지능형 허브(intelligent HUB)
등이 있다.
트랜시버는 일종의 물리적인 신호 컨버터(converter)로서 전송기(transmitter)와
수신기(receiver)가 하나로 통합된 것이며, 백본 케이블과 PC 및 네트워크 기기 등을
연결하기 위한 케이블로 대개 사용되고, 전송속도 10Mbps 이상에 대한 송수신 케이
블 상에 발생하는 충돌 검출 기능이 있다. 즉, AUI(Attachment Unit Interface) 포
트에 접속하는 장치로서 [그림 4-4]와 같이 BNC 또는 RJ-45 커넥터 및 광커넥터
(optical connector)와 연결하기 위해 사용된다. 여기서, AUI는 매체접근제어(MAC :
Medium Access Control) 방식인 CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access
with Collision Detection)의 물리계층을 이루고 있는 한 부분으로서, 노드(스테이션)
와의 인터페이스에 사용되고 있다. 그리고 동축케이블의 양 끝에는 반향(echo) 신호를
제거하기 위한 종단기(terminator)를 연결한다.
네트워크 서버는 디스크에 담겨있는 소프트웨어 및 데이터를 공유할 수 있게 해주
며 프린터의 사용, 디스크의 백업(backup) 등과 같은 자원의 공유를 가능하게 해준다.
또한 네트워크 상의 자원의 이용에 대한 전반적인 제어와 관리를 하며, 시스템의 보안
을 유지하는 기능도 제공한다. 서버는 특수한 목적으로 사용되는 전용 서버와 일반적
인 기능을 수행하는 범용 서버가 있는데, 전용 서버는 네트워크 서비스를 위해 특별히
설계된 전용 컴퓨터이며, 범용 서버에 비해 기능이 우수하다.
나. 소프트웨어 구성요소
LAN 시스템의 전체적인 동작을 효율적으로 제어하기 위해 필요한 소프트웨어 구성
요소로는 네트워크 운영체제(NOS : Network Operating System), 네트워크 관리
시스템(NMS : Network Management System), 관계형 데이터베이스 시스템
(RDBMS : Relation Database Management System) 등이 있다.
네트워크 운영체제(NOS)는 다수의 컴퓨터와 기타 장치들이 하나의 네트워크로 연
결되어 있는 정보 통신망 자원을 효율적으로 관리하여 다수의 사용자 환경을 제공하는
운영 체계로서, LAN을 구축하고 관리하는 데 중심이 되는 소프트웨어를 총칭한다.
즉, NOS는 복수의 어플리케이션으로부터 동시에 서비스를 요청 받아 네트워크 자원
을 효율적으로 사용할 수 있도록 네트워크 전반을 관리 및 제어하는 LAN의 운영체제를 의미하며, 보안기능과 관리기능 등을 내포하고 있는 파일서버(file server)에 주로
장착되고, 네트워크를 구성하는데 있어서 가장 큰 비중을 차지한다.
NOS는 단일 사용자 운영 체계와는 달리, 다수 사용자로부터의 요구(입력)에 대해
동시에 확인하고 응답해야 하며 컴퓨터 상호 간의 접속과 통신, 각종 저장장치나 프린
터 등 자원의 할당과 공유, 데이터 보호, 오류 제어, 사용자 관리와 보안 등 다중
(multiple) 사용자 환경에 필요한 서비스를 제공해야 한다. 이에 따라 NOS는 하드웨
어에 의존하지 않으며, 서로 다른 LAN을 하나의 NOS 하에서 링크할 수 있는 능력을
제공한다. 이밖에 다중 서버 지원 기능, 다중 유저(user) 지원 기능, 네트워크 관리 기
능, 보안 및 액세스 제어 기능, 유저 인터페이스 기능 등이 있다.
NOS에는 미국 노벨사의 네트웨어(Netware)와 같은 자립형 또는 독립형인 것도 있
고, 마이크로소프트사의 LAN 관리자나 IBM사의 LAN 서버와 같이 다른 운영체계
(OS) 상에서 동작하는 것도 있다. NOS 소프트웨어의 일부분은 각 클라이언트에 상주
하며, 다른 일부분은 각 서버에 상주한다. 즉 NOS는 동등계층(peer-to-peer) 방식
의 NOS와 클라이언트/서버(client/server) 방식의 NOS가 각각 사용되고 있다. 그리
고, 소규모 통신 네트워크 이외에는 전용 서버가 사용된다. 전용 서버가 사용되는 클
라이언트/서버형의 네트워크에서 NOS는 각 클라이언트 상의 파일은 다른 사용자가
검색하지 못하게 하고, 서버 상의 공유 파일만을 검색할 수 있게 한다. 클라이언트/서
버형 PC 기반의 LAN에서 가장 널리 사용되는 NOS는 네트웨어이며, LAN 관리자와
LAN 서버 등도 널리 사용된다.
NOS의 기능은 OSI 기본 참조 모델의 제5~7계층에 해당한다. 그러나 제품으로서
시판되는 NOS에는 제3~4계층에 상당하는 프로토콜 소프트웨어도 한데 묶은 것이 많
다. 인터넷과 인트라넷(intranet)과 같은 TCP/IP(Transmission Control Protocol
/ Internet Protocol) 네트워크가 보급됨에 따라 NOS의 개념과 기능은 희박해지고있다.
네트워크 관리 시스템(NMS)은 네트워크 전체에 대한 관리기능을 제공하는 소프트
웨어 및 하드웨어로 구성된 컴퓨터 시스템이며, 네트워크 상태의 논리적인 맵(map)을
제공하고, 회선과 노드의 장애 표시 기능과 성능 관리 기능을 가지고 있다. 특히 네트
워크의 상태, 경보, 트래픽 데이터 등을 수집 및 축적하고, 네트워크 관리 파라미터
(parameter)나 통계 데이터를 계산한다.
관계형 데이터베이스 시스템(RDBMS)은 LAN을 기반으로 하는 관계형 데이터베이
스 시스템이며, 클라이언트/서버 방식으로 MS-SQL(Structured Query Language)
server, Netware SQL, Gupta SQL, Oracle, Informix 등이 있다. 여기서 SQL은 구조화 질의어라고 하며, 관계형 데이터베이스 관리 시스템에서 자료의 검색과 관리,
데이터베이스 객체 접근 조정 관리 등 데이터베이스로부터 정보를 얻거나 갱신하기 위
한 표준 대화식 프로그래밍 언어이다. 현재 많은 수의 데이터베이스 관련 프로그램들
이 SQL을 표준으로 채택하고 있다.
다. 네트워크 기기
LAN을 확장하거나 다른 네트워크와 연동시키기 위해 사용되는 네트워크 기기로는
리피터(Repeater), 브리지(Bridge), 라우터(Router), 브라우터(Brouter), 게이트웨
이(Gateway) 등이 있다. 이들 기기는 모두 ISO에서 제정한 네트워크 기준, 즉 OSI 7
계층 모델에 맞춰 작동하고 있다. 신호재생 기능을 통해 거리 연장과 세그먼트
(segment) 수를 증가시키는데 사용되는 리피터(중계기), 동종의 네트워크 내에서 트
래픽을 효율적으로 관리하기 위해 사용되는 브리지, LAN과 LAN을 연결하거나 LAN
과 WAN을 연결하기 위한 인터네트워킹 장비로서 최적의 경로를 설정하기 위해 사용
되는 라우터, 그리고 두개의 서로 다른 네트워크의 특성을 상호 변환시켜 호환성 있는
정보를 전송 할 수 있게 해주는 게이트웨이가 있다.
리피터는 케이블이 갖고 있는 물리적인 한계 때문에 데이터가 멀리 전송되지 못하
는 약점을 보완해 주는 장비이지만, UTP 케이블과 광섬유케이블 등 성능이 뛰어난 케
이블의 등장으로 지금은 특수한 경우가 아니고는 많이 사용되고 있지 않다.
브리지는 LAN 내의 세그먼트 간을 연결하는 장비로서 패킷의 목적지 주소를 읽어
데이터가 세그먼트 외부로 가야할지의 여부를 결정하여, LAN 내의 트래픽을 관리하
기 위해 사용된다.
라우터는 LAN과 다른 LAN을 연결시키거나 또는, LAN을 WAN에 접속시킬 때 사
용되는 장비로서 다소 복잡하다. 이 때문에 인터네트워킹 장비로 불리는 라우터는 내
보낼 데이터를 잘 쪼개 알맞은 크기의 패킷으로 만든 후, 그것을 내부에 위치한 경로
설정표(라우팅 테이블)에 따라 최적의 경로로 목적지까지 보내는 기능을 갖고 있다.
라우터는 브리지와 유사한 기능을 제공하지만, 데이터 패킷을 네트워크 간에 전송한다
는 점에서 차이가 있다. 이들 두 장비를 하나로 구현한 브라우터가 사용되고 있으며,
따라서 지금은 브리지는 거의 사용되지 않고 있다. 특히, 브라우터는 브리지의 장점과
라우터의 장점들을 모은 시스템으로서, 네트워크의 설계 및 확장을 지원하고 있다.
게이트웨이는 LAN과 인터넷서버 등 각종 호스트를 연결하며 서로 다른 이기종 간
의 네트워크를 연결시키는 장비이다. 여기서 게이트웨이는 전송속도 차이의 변환, 프
로토콜 변환, 주소변환 기능 등을 수행한다.
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