[허언증/네트워크] chapter04-① (성공과 실패를 결정하는 1%의 네트워크 원리)

안녕하세요 허언증입니다.

 

책에 있는 내용을 이해하고 서술 하듯 글을 적어 내려 갑니다. 저도 공부하는 차원에서 정리하는 글 이고 네트워크 과정에서 생략되는 부분도 발생할 수 있기 때문에 부족한 점도 있다는거 인지 하시고 편안하게 읽어주세요!! 역사처럼 물 흐르는식으로 스타일로 글을 작성합니다

 

 

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이번 장에선 허브와 라우터를 통해 외부로 이동하는 과정을 설명하도록 하겠습니다. 부산에서 경주로 통신을 한 다고 가정을하면 경주까지 도착할 때의 과정을 설명하겠습니다. 앞 장에선 부산에 있는 나의 호스트PC에서 데이터가 나가는 과정을 설명했습니다.

 

chapter04

1. ADSL 기술을 이용한 액세스 회선의 구조와 동작

2. 광섬유를 이용한 액세스 회선(FTTH)

3. 액세스 회선으로 이용하는 PPP와 터널링

4. 프로바이더의 내부

5. 프로바이더를 경유하여 흐르는 패킷

 

 

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1. ADSL 기술을 이용한 액세스 회선의 구조와 동작

 

첫 번째로 ADSL이 무엇인지 알 필요가 있습니다. 

ADSL이란? 전화선을 이용하여 컴퓨터가 데이터 통신을 할 수 있는 통신 수단을 말 합니다. 인터넷이 발달하기 전 전화선은 이미 전국으로 설치가 되었기 때문에 이 선들을 이용해서 데이터 통신을 하는 것을 ADSL이라고 합니다.

 

ADSL가 통신이 되는 방법에 대해 설명하도록 하겠습니다.

 

0) 허브 -> 라우터 -> 인터넷 접속용 라우터

1) 인터넷 접속용 라우터 -> ADSL 모뎀

2) 셀을 세분화 

3) 전기신호로 변환 송출

4) 스플리터

5) DSLAM(모뎀집합)

6) BAS에 도착 

 

 

 

인터넷 접속용 라우터에 도착

허브에서 라우터 그리고 인터넷 접속용 라우터로 도착을 했습니다. 인터넷 접속용 라우터에서 이제 ADSL 모뎀으로 전송을 하게 되는데 이 때 새로운 MAC주소 + PPPOE + PPP 헤더를 추가로 붙이고 전송을 합니다. MAC주소는 모뎀에 전송을 하기 위함이고, PPPoE와 PPP는 인증과 관련된 헤더입니다. 

 

2)ADSL모뎀에 도착을 하면 받은 모든 데이터를 ATM을 이용해 셀로 분할 합니다. 셀로 분할 후 전기신호로 변환 해서 송출함 

데이터를 셀로 분할 하는 이유는

볼트와 너트도 세계에서 크기를 정해서 사용하듯 ADSL 데이터도 규격을 정해서 편리하게 사용할 수 있도록 했습니다. 3)이제 이 셀들을 전기 신호로 바꿔야 합니다. 셀을 전기신호로 바꾸는 방법은 진폭변조, 위상변조, 직교 진폭 변조 3가지가 있습니다. 3가지 방법으로 전기신호로 바꿨다면 4)이제 스플리터로 향하게 됩니다. 

 

스플리터는 왜 필요할까? 

ADSL기술 자체가 전화선을 이용한다고 했습니다. 그럼 이미 음성을 전기신호로 바꿔서 사용하고 있는데 이 상태에서 데이터 전기신호를 추가해서 사용하게 됩니다. 그럼 데이터 수신자는 음성신호 + 데이터신호를 2개를 받게 되는데 이렇게 될 경우 데이터가 정확히 전달이 되지 않습니다. 그래서 음성신호와 데이터 신호를 분리해주는 역할이 필요한데 이 기능을 스플리터가 하게 됩니다. 음성신호를 따로 추출해 보내고 데이터신호를 따로 추출해 보냅니다.

 

5)이제 ADSL 신호를 한 곳으로 모아서 관리하는 DSLAM에 도착하게 됩니다. DSLAM은 크게 IDF / MDF 2가지로 나뉘게 되며 규모에 따라 달라지게 됩니다. MDF는 주 배선반 / IDF 중간 배선반 입니다.

(DSLAM 도착시 전기 신호를 다시 ATM 셀로 변환 후 BAS에 전송 )

 

 

 

BAS 도착 데이터

이제 6) DSLAM을 통화해서 BAS에 도착하게 됩니다. BAS의 역 할은 ADSL 모뎀에서 ATM을 이용해 데이터를 셀로 분할 했는데 BAS에서는 분할한 데이터를 다시 원상복구 시킨다음 라우터를 통해 인터넷 접속용 라우터로 보내게 됩니다.

 

 

 

 

-정리-

인터넷 접속용 라우터에서 새로운 MAC주소와 PPPoE, PPP 헤더를 추가해서 ADSL모뎀으로 전송

ADSL 모뎀은 수신한 패킷을 ATM을 이용해 셀로 분할 분할이 완료되면 전기 신호로 변환하여 스프리터로 송출

스플리터는 전화용 주파수 / 데이터용 주파수를 분할 후 각각에 전송

DSLAN에 전기 신호를 수신하고 ATM 셀에 되돌려 송신 이 때 전기 신호를 ATM 셀로 변환 그리고 BAS에 전달

BAS는 셀로 분할 된 패킷을 원래 형태로 되돌림 MAC헤더 제거, PPPoE 헤더 제거 ppp패킷만 추출 터널리용 헤더를 붙여 송신 인터넷 접속용 라우터에 도착!

인터넷 접속용 라우터 -> 라우터 -> 허브 -> 3장내용 -> 2장 내용 -> 1장내용 

 

 

 

 

 

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2. 광섬유를 이용한 액세스 회선 (FTTH)

 

ADSL 처럼 데이터 통신을 하기 위한 하나의 방법이다. ADSL은 전화선을 이용해서 통신을 했다면 FTTH는 광섬유를 이용하는 방식인데 빛을 이용해서 빛의 도착유무나 밝고 어두움을 이용한 방식이다.  원리에 대해선 자세히 설명을 하진 않고 책을 보면 이해가 되기 때문에 기술의 원리 보단 앞에서도 그랬듯이 네트워크에 포커스를 맞춰 설명을 하겠습니다.

 

FTTH란 무엇인가?

빛이 들어와서 밝기로 통신을 한다(디지털 신호로 구분 / 밝으면 :1 / 어두우면 :0)

 

 

FTTH는 광섬유 제작 방식엔 싱글모드, 멀티모드 2가지로 나뉜다. 

싱글 모드는 광섬유에 1개의 빛을 이용하는 거시고 멀티모드는 2개 이상의 빛을 광섬유에 보내 통신을 하는 방법이다. 싱글 모드는 거리가 먼 경우 사용하는 방법이다. 이유는 거리가 멀어지면 광섬유로 부터 방해 요인이 많아지게 되는데 1개의 빛을 보낼 때도 정확한 데이터가 수신을 못 할 수도 있기 때문에다. 만약 2가지 이상의 빛을 사용하면 더 복잡하고 알 수 없어진다. 반대로 멀티모드는 짧은 거리일 경우 주로 사용을 한다.  빛의 수가 많아 질 수록 더 많은 데이터를 표현 할 수 있어서 데이터 처리 속도가 빨라진다.

 

 

FTTH의 설치도 2가지로 나뉜다

미디어 컨버터를 이용해 1:1 연결과 광스플리터와 ONU를 이용해서 분기를 이용해 병렬 연결해서 사용하는 방법이다.

광스플리터를 이용 할 경우 송신타이밍을 조절 해야 하기 때문에 이 기능을 ONU에서 제공을 해준다.