[컴퓨터네트워크] Chapter1.2 네트워크 엣지(Network Edge): 접속 네트워크(Access Network)

1.2 네트워크 엣지(Network Edge): 접속 네트워크(Access Network)

• 홈 접속 네트워트(Home(=Residential) Access Network)
• 엔터프라이즈 접속 네트워크(Enterprise Access Network)
  : 회사라기 보다는, 네트워크를 구축하고 운영하고
  서비스를 제공할 수 있는 역량을 가진 조직에서
  자체적으로 운영하는 네트워크. *기관 네트워크라고 하기도 함.
• 물리 매체(Physical Media)

 

네트워크 엣지(Network Edge)

: 인터넷에서 호스트(Host) 또는 종단 장치가 연결되는 접속 네트워크(Access Network)

*home network는 그 자체가 하나의 네트워크로 구성된다기 보다는,

어떤 지역의 인터넷 서비스를 제공하는 네트워크의 일부로 연결되어 연결. (ISP 역할)

 

 

접속 네트워크 구분

• Home Access Network: DSL(Digital SubscribeLine), Cable, FTTH(Fiber To The Home), Ethernet/WiFi
• Enterprise Access Network: Ethernet/WiFi
• Mobile Access Network: 3G, 4G/LTE, 5G

 

DSL Access Network

- DSL(Digital Subscriber Line) 네트워크 구성

: 하나의 전화선을 사용해서 음성 신호와 고속의 데이터 신호를 동시에 전달하는 네트워크이다.

- DSL 종류와 채널 구성

• ADSL: 10Mbps 전후의 전송속도 제공(전화선 길이에 따라 달라짐)
  ㄴ 케이블 길이가 길면서도 고속의 데이터 전송이 가능!
• VDSL: 100Mbps 전후의 전송속도 제공
  ㄴ 전화선 길이가 짧아진다면, 아주 고속의 전송이 가능!

*음성 아날로그 신호: < 4KHz

근데, 실제 전화선을 통해 전달 가능한 신호는 주파수가 훨씬 높은 것도 가능.

=> 보통 1104KHz(1.1MHz 정도)의 신호도 전화선을 통해 가능하고, 전화선이 길면 2208KHz까지도 전달 가능.

아날로그 신호는 전화선이 같아도 주파수가 다르다면 데이터를 분리해낼 수 있다.(=퓨리에 분석)

 

따라서,
- 전화선은 4KHz 이내의 저주파 아날로그 신호를 사용하고

- 고주파 아날로그 신호는 데이터 전송용으로 사용!

 

 

Cable Access Network

- Cable 네트워크 구성

: 

*동축 케이블(구리선) 원래 용도

: TV 비디오 신호를 동시에 여러 개 전달하기 위한 용도로 구축되어 사용되었음.

그중 TV용 비디오 전송용으로 쓰여지지 않는 부분들(아주 고주파 or 저주파 신호)을

인터넷 데이터를 전달하는 용도로 사용.

이것도 DSL과 마찬가지로 동시에 비디오 신호와 인터넷 데이터 신호를

하나의 케이블 통해 전달될 수 있도록 만듦 (=케이블 모뎀)

 

 

- 케이블 네트워크 채널 구성

• 상향(Upstream): 1Gbps 전후의 전송속도 제공(공유 속도)
• 하향(Downstream): 10Gbps 전후의 전송속도 제공(공유 속도)

*전화의 경우 모든 가정에 전화선이 하나씩 들어오는데,

이거는 여러 가정에서 이 케이블을 공유를 함.

(케이블 하나가 지나가면서 여러 가정에 홈 네트워크를 연결하는 구조)

 

따라서, 동작하는 방식은 DSL 모뎀과 사실 비슷하나

케이블 네트워크에서 제공되는 전송속도는 

상향의 경우 1Gbps 전후 / 하향의 경우 10Gbps 전후로, 

전용속도가 아닌 공유속도이다.

 

<DSL 모뎀과 Cable 모뎀의 가장 큰 차이>

: 케이블 모뎀은 전송속도를 이웃에 있는 케이블 모뎀과 공유하고,

DSL 모뎀은 전용 전송속도를 제공받는다.

(원리는 서로 비슷 ㅡ 주파수 영역을 나누어 용도를 지정하는 것 등)

 

 

FTTH Access Network

- FTTH(Fiber To The Home) 네트워크 구성

: 네트워크에서부터 각 가정까지 전부 광케이블을 사용.

*광케이블의 특징?

구리선에 비해 훨씬 대역폭이 크기 떄문에 고속의 데이터 전송이 가능

(품질우수)

*광케이블을 가정에 하나씩 연결하는 데에 어려움.

-> 집 근처까지 광케이블 하나를 구축하고,

그 근처에 와서는 광케이블 하나를 여러 가정에 분기하는 형태의 공유전선 방식

 

• TDM-PON : 케이블의 사용시간을 나누어 공유하는 것.
  - 광 분기기에 의해 분기된 광케이블에 연결된 모든 가입자가
    시간분할 다중접근(TDMA-Time Division Multiple Access)으로
    광케이블의 대역폭을 공유
  - 10Gbps 전후의 공유 전송 속도 제공
• WDM-PON : 파장이 다른 신호 여러 개 전달 시 구분.(퓨리에 분석 이용)
  - 파장 분할 다중 접근(Wavelength Division Multiple Access) 기술을
    적용하여 각 가입자별로 서로 다른 파장(wavelength)의 광 신호 할당
  - 수 Gbps 전후의 전용 전송속도 제공*속도 빠름 / 복잡, 비용 많이 듦.

*PON(Passive Optical Network): 전원공급이 필요없는 장치를 통해 구축된 네트워크

vs AON(Active Optical Network): 전원공급이 필요한 장치를 통해 구축된 네트워크

 

 

Ethernet/WiFi Access Network

- Ethernet(유선)/WiFi(무선)  네트워크 구성

*LAN(Local Area Network)

- Ethernet(유선)/WiFi(무선)  엔터프라이즈 접속 네트워크 구성

: 사실 Home access network와 구성은 동일, 규모만 좀 더 큼.

 

[참고] 현재 홈 접속 네트워크 추세

- FTTH(가장 빠르게 증가) / LAN 증가 추세

- DSL과 Cable은 줄어드는 추세

 

 

 

물리 매체(Physical Media)

: 정보를 표현하는 신호를 전달하는 매개체

  통신 장치의 물리적 연결 매개체

 

- 유형

• 유도 매체(Guided media): TP(Twisted Pair), 동축케이블, 광케이블    // 유선: 케이블
• 비유도 매체(Unguided media): WiFi, 위성, 이동전화 무선 채널   // 무선