정보통신공학과 통신학과, 정보처리기사 등 정보통신시스템 요약정리 54. LAN/WAN 인터네트워킹

54. LAN/WAN 인터네트워킹

 

가. LAN/WAN 인터네트워킹의 고려사항
인터네트워킹은 독립적으로 움직이는 개개의 네트워크간의 접속을 의미한다. 인터
네트워킹을 이용하는 일반적인 예로는 LAN 사용자가 WAN을 통해서 연결된 다른
LAN 사용자와 데이터를 주고받는 것을 들 수 있다. 이런 작업을 위해서는 서로 다른
네트워크 환경을 접목시켜야하기 때문에 상당히 복잡한 부분들을 고려하여야 한다. 일
단 각각의 네트워크가 서로 다른 회사의 제품으로 구성되었을 것이고, 구성된 장비의
종류와 기능도 다양할 것이다. 이런 네트워크를 통합하여야 하는 관계로 고려해야 할
부분들이 많이 있다.
인터네트워킹은 단순히 물리적으로 망을 연결한다는 의미 이외에도 망을 논리적으
로 연결한다는 것을 의미한다. 물리적 연결만을 인터네트워킹으로 표현할 수도 있으
나, 이 경우 각각의 망이 갖는 특성 및 장점들을 무시한 채, 일방적으로 망을 확장한
것에 지나지 않기 때문에 진정한 의미의 인터네트워킹으로 볼 수 없다. 진정한 의미의
인터네트워킹은 사용자로 하여금 인터네트워킹의 존재를 인식하지 않고 마치 하나의
망을 사용하는 것처럼 느끼게 해주는 것으로서 이를 위해서는 물리적인 연결 위에 논
리적으로 망을 연결해주는 기법들이 필요하게 된다. 이러한 논리적인 기법들은 각각이
적용되는 방법과 환경에 의해 구분되며, 대부분의 경우 서로간의 호환을 위해 표준화
가 되어 있다.
LAN과 WAN의 인터네트워킹은 [그림 4-65]와 같이 각기 독립적인 망들을 연결하
는 것으로서, 이른바 인터넷을 이용하는 형태이며, 다음과 같은 사항들이 고려되어야
한다. 첫째, 네트워크 계층의 서비스이다. LAN의 경우는 전송 오류율이 낮고 전송 지
연시간이 짧은 특징을 갖는 비연결형(connectionless) 데이터 전송기능을 제공한다.

LAN과 WAN의 인터네크워킹 예

그러나, WAN의 경우는 전송 오류율이 높고 전송 지연시간이 긴 특징을 갖기 때문에
네트워크에서 안정적인 데이터 전송을 지원하는 연결형(connection oriented) 데이
터 전송 서비스를 지원하는 것이 일반적이다. 인터넷은 WAN과 LAN등이 혼합되어
있게 되므로, 인터넷의 네트워크 계층에서 지원하는 서비스를 연결형으로 할 것인가
또는 비연결형으로 할 것인가를 고려하여야 한다.
둘째, 프로토콜의 통합이다. 인터네트워킹을 이루는 네트워크들에서 사용하는 프로
토콜 구조는 각 네트워크에 따라서 다양하다. 예를 들면, LAN의 경우에는 물리계층
상위에 MAC 계층과 LLC 계층이 동작하며, X.25 WAN의 경우는 물리계층과 데이터
링크계층 및 패킷계층 등이 동작한다. 각 네트워크들의 프로토콜은 네트워크의 특성에
적합하도록 만들어져 동작하므로, 인터네트워킹을 위하여 이들 프로토콜을 하나로 통
합하는 방안은 많은 문제를 갖는다. 따라서 인터넷에서는 일반적으로 각 네트워크의
프로토콜 계층 구조를 그대로 유지하고, 그 상위에 인터넷에서 공통적으로 동작하는
프로토콜을 그대로 두는 방안이 유용한 방안이다.
셋째, 주소 체계의 정리이다. 인터넷을 구성하는 각 네트워크는 각기 독립적인 주소
구조를 갖는다. 예를 들면 LAN에서 DTE들은 MAC 주소에 의하여 구분되며, X.25
프로토콜을 사용하는 PSDN에서는 DTE들이 X.121에 따른 주소를 갖는다. 이렇게 각
네트워크에 독립적인 주소를 망접촉점 주소(NPA : Network Point of Attachment
address)라고 한다. 네트워크들이 연결될 때, 각 네트워크들이 갖는 독립적인 주소 구
조는 그대로 유지될 수 있어야 한다. 이를 위하여 인터넷 주소는 각 네트워크가 갖는
독립적인 주소 구조 상위에, 인터넷에서 공통적인 주소 구조를 갖도록 하는 방안이 유
용하다
넷째, 라우팅 방법의 결정이다. 사용자가 하나의 네트워크 내에서 데이터를 주고받
는 경우, 사용자는 NPA 주소를 이용할 수 있으며, 각 네트워크에서는 각기 독립적인
방식으로 패킷을 라우팅 한다. 인터네트워킹이 이루어지더라도 각 네트워크의 독립적
인 NPA 주소와 라우팅 방식은 그대로 유지될 수 있어야 한다. 그러나, 인터네트워킹
이 이루어진 상황에서는 목적지 주소가 다른 네트워크에 있는 DTE의 주소가 될 수
있으므로, 사용자가 NPA 주소를 이용하여 데이터를 전송할 수 없는 경우가 발생하게
된다. 인터네트워킹 상에서 데이터를 주고받는 사용자는 NPA 주소 대신에 인터넷에
공통적인 주소를 이용하여야 한다. 네트워크 내에서는 NPA 주소가 사용되고, 네트워
크 간을 연결하는 네트워크 기기에서 인터넷 주소를 대응시키는 방식이 유용한 방안
이다.
다섯째, 적절한 패킷의 크기이다. LAN에서 사용하는 패킷의 최대 크기는 일반적으로 수천 바이트 정도이나, 어떠한 WAN에서 사용하는 패킷의 크기는 128바이트이다.
이처럼 인터네트워킹을 이루는 각 네트워크에서 지원하는 최대 패킷의 크기가 다르므
로, 인터네트워킹 상의 패킷 크기를 결정하는 것은 어려운 문제이다. 일반적으로 패킷
의 크기는 여러 가지 요소들을 감안하여 결정해야 한다. 즉, 네트워크의 전송 오류율
이 높은 경우 패킷의 크기가 작아야 종단에서 패킷이 에러 없이 수신될 가능성이 커진
다. 그리고, 패킷의 크기가 커지면 패킷을 중계하는 장치의 버퍼가 커져야 하며, 또한
패킷을 중계할 때 다른 패킷이 기다리게 되는 시간이 증가한다. 또한, 패킷의 크기가
작아지면 하나의 사용자 데이터가 여러 개의 패킷으로 나뉘어서 전송되어야 하므로,
더 많은 처리를 필요로 하게 된다.
이밖에도, 네트워크 내에서 원활한 데이터 흐름을 위한 흐름과 혼잡제어와 오류 발
생 시의 오류 검출 및 정정 등의 오류제어 기법, 그리고 제공되는 서비스 품질(QoS :
Quality of Service)을 유지하기 위한 방안들을 고려해야 한다. 특히, LAN과 WAN
의 통신환경이 급속히 발전되면서 전송속도와 서비스 유형들이 다양화되었고, 이러한
환경에서 멀티미디어 서비스를 끊김없이 제공하기 위한 인터네트워킹 관련 기술 및 제
품들이 필요하며, 현재 많은 연구개발이 진행되고 있다.

나. LAN/WAN 인터네트워킹의 구성
일반적으로 정보통신 시스템을 구축하는 경우에 기업의 본사, 지점, 공장 등의 모든
정보자원을 공중망으로 통합하게 된다. 이 때문에 LAN은 공중망을 보완하는 네트워
크의 역할을 하게 된다. 이와 같이 광역 네트워크 시스템 측면에서 네트워크 통합이
이루어져야 한다. 한편, 네트워크 통합과 함께 기업의 컴퓨터 시스템을 네트워크화 하
여 네트워크 컴퓨팅 시스템을 구축하고 확장해 가는 시스템 통합이 병행되고 있다.
네트워크 통합은 시스템 통합보다 넓은 개념이며, LAN과 WAN이 통합하여 발전해
가는 시대에서는 네트워크 통합의 관점이 더욱 중요해진다. [그림 4-66]은 네트워크
통합과 시스템 통합에 관한 개념을 나타낸 것이다.

네트워크 통합의 접근방식은 그 목적에 따라 4가지 유형으로 구분된다. 제1유형은
기존 시스템의 네트워크화시키는 것이며, 이것은 기업에서 사용되고 있는 기존의 컴퓨
터 자원을 활성화하거나, LAN 도입에 따라 기존의 시스템을 보완하여 효율화함으로
써, 투자 효과를 극대화하는 방식이다. 제2유형은 다운사이징(downsizing) 시스템의
구축인데, 이것은 신규 업무를 서버 등의 도입을 통해 PC와 워크스테이션의 LAN으로
네트워크화 해서 시스템화 하는 접근방식으로서 LAN에 의한 다운사이징 시스템의 구
축이라고 볼 수 있다.
제3유형은 LAN의 케이블 시스템에 의한 통합화로서 앞으로 기업 통신의 인프라로
기대되는 새로운 네트워크나 또는 기존의 네트워크를 개량하여, 케이블 시스템 중심으
로 네트워크 시스템을 구축하는 방식이다. 제4유형은 LAN/WAN의 통합화이며, 이것
은 제1~3유형을 조합하여 새로운 네트워크 시스템을 구축하는 방식이다.
네트워크 시스템의 구축을 위해 다음과 같이 네 단계로 접근하는 것이 일반적이다.
제1단계는 LAN 시스템을 평가하는 것이다. 비교적 소규모의 LAN 시스템을 도입해서
LAN 시스템의 특징 및 그 제품에 익숙해지는 것이 필요하다. 특히, 컴퓨터 시스템을 중
심으로 교육받은 사람들은 LAN 시스템에 거부반응을 보일 정도로 LAN을 쉽게 받아들
이지 못한다. 주된 요인으로는 LAN 시스템이 계층적이지 않으며, 수평 네트워크일 경
우에 주체가 확실하지 않는 점 등을 들 수 있다. 그러나 LAN 기술은 커다란 잠재력과
개발 가능성을 갖고 있기 때문에 우선 사용해 보면서 습관화하는 것이 바람직하다.
제2단계는 실제 업무에 LAN을 사용하는 것이다. PC LAN이나 워크스테이션 LAN 등에 한정된 애플리케이션을 이식해서 사용해 보는 것이 중요하다. 이러한 과정을 통해
실제 업무에 미치는 직간접적인 효과를 살펴보아야 한다. 이때 전사적인 시스템보다는
부문별 시스템에 적용하고, 또한 운용상 긴급한 업무에는 가급적 적용을 피해야 한다.
제3단계는 본격적인 기간 업무에 LAN을 도입하여 사용한다. 이 때 여러 가지 경우
를 고려해야 하는데, 메인프레임(main frame)에서의 온라인 시스템 도입 등을 생각
해 볼 수 있다.
제4단계는 네트워크 통합으로서 복수의 공급자와 다양한 기술들이 요구된다. PC,
워크스테이션, 서버 등의 컴퓨터와 네트워크 기기 그리고 데이터 통신 서비스 등에서
의 복수 공급자인 다양한 환경을 표준 인터페이스로 해결해야 하며, 멀티미디어 정보
서비스를 LAN/WAN 상에서 통합하는 것을 고려해야 한다. 이렇게 형성된 시스템은
복합 네트워크 시스템으로서 전체가 유기적인 컴퓨터 시스템이어야 하며, 더욱이 국부
적으로 제한되지 않고 국내외에서 접속되어 가정 및 직장에서 자유롭게 연결될 수 있
어야 한다.

다. 네트워크의 관리 구조
소규모의 네트워크를 운영하는 경우에는 연결된 통신장비 및 컴퓨터 시스템의 수가
적기 때문에 관리의 필요성을 느끼지 못했다. 그러나, 네트워크가 확장되면 될수록 새
로운 기술 및 제품에 의한 통신장비 및 시스템의 수는 많아지게 되므로, 이들을 효과
적으로 관리할 수 없는 경우에는, 향후 네트워크의 확장과 유지보수 및 서비스 제공에
커다란 장애요인으로 등장하게 된다. 이것은 네트워크에 국한되는 문제가 아니라 투자
되는 비용측면에서도 불필요한 낭비가 될 확률이 많기 때문이다.
많은 업체에서 제작된 다양한 종류의 장비들을 일관성 있게 관리한다는 것은 매우
힘든 일이기 때문에 국제 표준화 그룹은 네트워크 관리를 위한 표준 프로토콜을 제정
하고 있으며, 이러한 표준 프로토콜을 지원하는 통신장비를 사용하도록 권장하고 있는
상황이다. 현재, 많이 사용되고 있는 잘 알려진 네트워크관리(망관리) 프로토콜로는
SNMP(Simple Network Management Protocol)와 CMIP(Common
Management Information Protocol) 등이 있다.

관리시스템은 각각의 관리대상들에게 어떤 특정한 정보에 대해 문의할 수가 있는
데, 이는 자동적으로 수행되거나 관리자의 요청에 의해 수행될 수도 있다. 이 경우, 관
리대상들은 관리시스템의 문의에 대해 각자가 유지하고 있는 관리 데이타베이스를 참
조하여 이 정보를 관리 프로토콜을 이용해 관리 시스템에게 알려주게 된다.
ISO에서 제시한 네트워크 관리 모델은 5가지의 개념적인 영역으로 구분하고 있으
며, 네트워크 관리 시스템의 주요 기능을 이해하는데 많은 도움이 된다. 5가지의 영역
은 성능 관리(performance management), 형상 관리(configuration
management), 회계 관리(accounting management), 고장 관리(fault
management) 및 보안 관리(security management)이다.
성능 관리는 네트워크의 성능이 어떤 주어진 수준 이상으로 유지될 수 있도록, 네트
워크의 성능과 관련된 여러가지 측면들을 유지하고 관리하는 역할을 수행한다. 형상 관리는 네트워크의 동작과 관련된 다양한 하드웨어 및 소프트웨어들에 대한 형상 정보
들이 추적되고 관리될 수 있도록, 네트워크 및 시스템의 형상 정보들을 감시하는 역할
을 수행한다. 회계 관리는 사용자나 혹은 사용자 그룹에서 네트워크 자원을 고르게 사
용할 수 있게 하기 위해, 네크워크 자원의 사용도를 측정하고 이를 분석하는 역할을
하는 것으로서, 이를 통해 네트워크 자원에 대한 효율적 분배 및 사용이 가능해 질 수
있으며, 이를 근거로 비용 정보를 산출할 수 있다. 고장 관리는 네트워크에서 발생하
는 문제점들을 검출하고, 기록하고, 사용자에게 알려주거나 혹은 수리를 하는 역할을
수행한다. 끝으로 보안 관리는 허가된 사용자만이 네트워크 자원을 접근하여 사용할
수 있도록 하는 역할을 수행한다.