[Data Communication] 유선 네트워크

이번 포스팅에서는 전통의 유선 네트워크에 대해 다루겠습니다.

 

이더넷 이외의 전통적인 유선 네트워크로는 다음과 같은 것들이 있습니다.

 

• 전화망
  • 모뎀
  • DSL
  • Cable 네트워크
• 광 인터넷
  • ATM
  • SONET
  • WDM

 

전화망

초기 전화망은 수동 교환 방식으로 운영되다가 시간의 흐름에 따라 점점 자동화되고 1980년대 후반에 이르러서는 아날로그 음성이 Modulation 되어 데이터의 형태로 전송되는 방식으로 운영됩니다. VoIP 와 같은 IP 프로토콜 기반의 음성 서비스는 Modulation 된 디지털 데이터를 패킷 교환 방식으로 송수신하지만, 전통적인 유선 전화 환경에서는 회선 교환 방식으로 데이터를 송수신합니다. 

 

End Offices 에서 한 번 Multiplexing 되고 Tandem Offices 에서 Multiplexing 된 뒤 Regional Office 로 전송되는 구조이다.

 

Inter   Exchange   Carrier (IXC) : 교환국 간 통신 사업자. 위 그림에서는 Tandem Offices 에서 나오는 신호들을 IXC 가 POP 을 통해서 자신들의 회선을 구축하고 있다.

 

 

 

전화 신호망 Signaling System 7

SS7 이란, 전화기가 전화기와 어떻게 대화하는지에 대한 규칙들의 집합입니다.

 

전화 통신에서 각 단말의 식별자는 '전화 번호' 입니다. 예를 들어, 유선 통신에서 A가 B에게 전화를 걸면 "A가 B에게 전화를 걸고 싶다" 라는 신호가 A 의 통신사에게 전송됩니다.

 

그렇다면 A의 통신사는 이것을 B의 전화회사에게 전달합니다. (위 전화망 구성도에서 IXC가 전화망을 공유하는 것을 보았습니다.)

 

리고 B의 전화회사는 B에게 "A가 너에게 전화하고 싶어해" 라는 신호를 전달합니다.

 

B가 A로부터 걸려온 전화 요청을 수락한다면, B - B의 전화회사 - A의 전화회사 - A 로 이어지는 회선(Circuit)이 만들어지고 이 회선을 통해 둘은 음성 데이터를 주고 받을 수 있습니다.

 

모뎀

 

300 - 3300Hz 주파수 대역을 이용해 전화 통신. 만약 모뎀을 이용해 인터넷을 하고자 한다면, 전화 통신과 주파수 대역이 겹쳐 둘 중 하나를 사용하면 나머지 하나는 사용을 못하는 상태가 될 것.

 

Dial-Up Modem 을 사용하면, 데이터의 전송과정이 앞서 설명한 전화 통화의 그것과 동일하다.

 

 

DSL

 

DSL 방식은 전화선을 이용하되, 주파수를 음성 통화를 위한 주파수와 데이터 통신을 위한 주파수를 분리시켜 사용합니다. 

 

Upstream 의 대역폭이 82KHz 인데,,, 24*4KHz 를 쓴다는 것은 그림에 오류가 있는 듯 함.

 

케이블 네트워크

케이블 네트워크는 케이블 TV 선로를 이용해서 인터넷 서비스를 제공합니다. 이 방식은 전화선이 아닌 TV 케이블 네트워크를 이용하기 때문에 DSL보다 대체로 더 높은 속도를 제공할 수 있습니다. 하지만 케이블 네트워크는 공유 네트워크이므로, 많은 사람들이 동시에 인터넷을 사용하면 속도가 느려질 수 있습니다.

 

HFC Network (Hybrid Fiber-Coaxial)

HFC 네트워크: HFC는 광섬유와 동축 케이블의 조합을 사용하는 네트워크입니다. 광섬유는 데이터를 광(빛) 신호로 변환하여 전송하며, 매우 높은 대역폭과 거리를 가질 수 있습니다. 이러한 광섬유는 네트워크의 중앙에서 가까운 지점까지 연결되어 있고, 그 후 동축 케이블로 마지막 "마일"을 연결합니다. 이 방식은 기존의 케이블 TV 인프라를 활용하면서 광섬유의 빠른 속도와 대역폭을 활용할 수 있게 해줍니다.

 

 

광 네트워크

SONET

SONET은 많은 양의 데이터를 빠르게 전송하기 위해 사용되는 방식입니다. 그리고 이 방식은 광섬유라는 매우 얇은 유리섬유를 사용해서 빛의 형태로 데이터를 전송합니다. 비유를 사용해보자면, SONET은 고속도로와 비슷해요. 고속도로에서는 많은 차들이 빠르게 움직이면서 다양한 목적지로 가는 것처럼, SONET에서는 많은 데이터들이 빠르게 움직이면서 다양한 목적지로 갑니다. 고속도로에서는 차들이 일정한 규칙을 따르는 것처럼(예를 들어, 차선을 지키거나 속도 제한을 지키는 등), SONET에서도 데이터는 일정한 규칙을 따라 움직입니다. 이 규칙들 덕분에 많은 양의 데이터를 빠르고 안정적으로 전송할 수 있습니다.

 

 

광 네트워크에서 데이터 송수신을 관리하는 방법인 ATM 에 대해 알아보겠습니다.

 

ATM (Asynchronous Transfer Mode)

 

ATM은 데이터를 어떻게 관리하고 구성하는지를 다루는 방식입니다. ATM은 데이터를 고정된 크기인 53바이트 '셀'로 나누어 전송합니다. 이렇게 작은 크기로 나누면, 네트워크의 효율성이 높아지고, 각 셀이 따로 처리되므로 병렬 처리가 가능해집니다. 이를 도로에서의 차량에 비유하면, ATM은 차량의 크기와 차량이 도로를 어떻게 이용하는지를 정합니다.

이전 SONET 에 대한 설명에서 SONET 이 고속도로라고 비유하였습니다. ATM은 그 '고속도로'에서 어떻게 '차량'을 관리하고 운행할지를 정하는 방식입니다. SONET은 전송 속도와 안정성을 위해 광섬유를 사용하며, ATM은 효율적인 데이터 전송을 위해 데이터를 일정한 크기의 셀로 나눕니다.

 

ATM(Asynchronous Transfer Mode) 방식은 광섬유 네트워크 뿐만 아니라 다른 유형의 네트워크에서도 사용할 수 있습니다. ATM은 데이터를 일정한 크기의 '셀'로 나누는 방법론이므로, 이러한 셀을 전송할 수 있는 모든 유형의 물리적인 네트워크에서 사용할 수 있습니다.

ATM은 광섬유, 동축 케이블, 전화선 등 다양한 유형의 네트워크에서 사용될 수 있습니다. 광섬유 네트워크에서는 빠른 데이터 전송 속도를 활용하여 ATM의 이점을 최대화할 수 있지만, 다른 유형의 네트워크에서도 여전히 ATM의 효율성과 유연성을 활용할 수 있습니다. ATM은 네트워크 트래픽을 관리하고 제어하는데 특히 유용한 방식입니다.