LAN (Local Area Network) 알아보자

안녕하세요.

오늘은 LAN(Local Area Network)에 대해서 알아보겠습니다.

LAN(Local Area Network)

 

LAN (Local Area Network)

로컬 에어리어 네트워크(Local Area Network, LAN)는 비교적 가까운 지리적 위치에 있는 컴퓨터와 다양한 장치들을 연결하는 네트워크입니다. 일반적으로 LAN은 한 건물이나 작은 지역 내의 컴퓨터들을 연결하는 데 사용됩니다.

LAN은 주로 이더넷(Ethernet)이나 무선 기술(Wi-Fi)을 사용하여 구성됩니다. 컴퓨터, 프린터, 서버, 스마트폰, 태블릿 등 다양한 디바이스들이 LAN에 연결될 수 있습니다.

 

LAN의 특징

1. 제한된 범위 

    LAN은 비교적 작은 범위에 구축됩니다. 한 건물 내부나 한 개의 건물군을 연결하는 경우가 일반적입니다.

 

2. 고속 통신

    LAN은 고속 통신을 제공하여 연결된 장치들 간에 빠르고 효율적인 데이터 전송을 가능하게 합니다.

 

3.자원 공유

   LAN을 통해 연결된 장치들은 파일, 프린터, 데이터베이스 등의 자원을 공유할 수 있습니다. 이는 작업 협업과 효율성을

  높이는 데 도움이 됩니다.

 

3. 비용 효율성

  LAN은 비교적 저렴한 비용으로 구축할 수 있습니다. 이더넷 케이블이나 무선 라우터 등의 장비들은 상대적으로 저렴하고

 널리 사용됩니다.

 

4. 보안 

   LAN은 외부 네트워크와 구분되어 있기 때문에 외부에서의 접근이 제한될 수 있습니다. 그러나 적절한 보안 조치가 필요

  합니다.

 

LAN은 가정, 학교, 사무실, 공공장소 등 다양한 환경에서 사용되며, 컴퓨터 및 디바이스들 간의 효율적인 통신과 자원 공유를 가능하게 합니다.

 

구성 요소

1. 컴퓨터 및 기기

    LAN에 연결된 컴퓨터와 기타 장치들은 네트워크에 참여하여 데이터를 주고받습니다. 이러한 기기는 데스크톱 컴퓨터,

    랩톱, 스마트폰, 태블릿, 프린터, 스위치 등이 될 수 있습니다.

 

2. 네트워크 장비

    LAN을 구성하는 데 사용되는 주요 장비는 다음과 같습니다.

  - 스위치(Switch): LAN 내의 데이터 전송을 관리하고 여러 장치 간에 효율적인 통신을 가능케 합니다.

  - 라우터(Router): LAN과 다른 네트워크 간의 통신을 관리하고 인터넷과의 연결을 제공합니다.

  - 액세스 포인트(Access Point): 무선 LAN을 구성하기 위해 사용되며, 무선 기기가 네트워크에 연결할 수 있도록 합니다.

 

3. 케이블 또는 무선 연결

   LAN을 구성하는 장치들 간의 연결에는 이더넷 케이블, 광섬유 케이블, 또는 무선 연결(예: Wi-Fi)이 사용됩니다.

   케이블  은 주로 더 안정적이고 빠른 전송을 제공하며, 무선 연결은 편리성을 제공합니다.

 

4. 네트워크 프로토콜

    LAN에서 데이터가 주고받을 때 사용되는 통신 규약이며, TCP/IP 프로토콜 스위트가 가장 일반적으로 사용됩니다.

    이러한 프로토콜은 데이터의 전송 및 수신을 관리하고, 주소 지정 및 라우팅을 담당합니다.

 

이러한 구성 요소들이 함께 작동하여 LAN을 구성하고, 사용자들이 네트워크 리소스를 공유하고 효율적으로 통신할 수

있도록 합니다.

 

LAN 종류

LAN의 종류에는 스타, 버스, 링, 트리, 메쉬 등의 5가지 형태가 있으며 LAN의 종류에 대한 설명은 표와 같습니다.

 

1. 스타 토폴로지(Star Topology)

   - 스타 토폴로지는 중앙에 허브(Hub) 또는 스위치(Switch)가 위치하고, 모든 컴퓨터와 기기가 이 중앙 장비에 직접

     연결된 는 구조입니다.

  - 각 컴퓨터는 중앙 장비에 직접 연결되므로 다른 컴퓨터와의 통신에는 중앙 장비를 거쳐야 합니다.

  - 하나의 장비에 문제가 발생하더라도 전체 네트워크에 큰 영향을 미치지 않는 장점이 있습니다.

 

스타(star)  출처 : 컴퓨터인터넷IT용어대사전

 

• 장점

1. 중앙 집중식 관리: 스타 토폴로지에서는 모든 통신이 중앙의 허브 또는 스위치를 통해 이루어지므로 네트워크 관리가 간편합니다. 네트워크의 구성, 감시, 유지보수 등을 효율적으로 수행할 수 있습니다.
2. 고장 허용성: 네트워크의 한 장비가 고장 나더라도 다른 장비들은 영향을 받지 않습니다. 고장이 발생한 장비만 교체하면 됩니다. 이는 네트워크의 신뢰성을 높여줍니다.
3. 쉬운 설치와 확장: 새로운 장비를 추가하거나 네트워크를 확장하기가 간편합니다. 단순히 새로운 장비를 중앙의 허브 또는 스위치에 연결하면 됩니다.

• 단점

1. 단일 포인트 오브 페일러(Single Point of Failure): 중앙의 허브 또는 스위치가 고장 날 경우 네트워크 전체가 마비될 수 있습니다. 이는 네트워크의 신뢰성을 저해할 수 있습니다.
2. 대역폭 제한: 중앙의 허브 또는 스위치의 대역폭이 제한되어 있기 때문에 네트워크 전체의 대역폭이 제한됩니다. 이는 데이터 전송 속도를 제한할 수 있습니다.
3. 비용: 중앙의 허브 또는 스위치는 각 장비들과의 연결이 필요하고, 고성능의 장비일 경우 비용이 상대적으로 높을 수 있습니다.

스타 토폴로지는 소규모부터 중규모의 네트워크에 적합한 구조로서 간단한 설치와 관리, 그리고 중앙 집중식 관리의 편리함을 제공하지만, 단일 포인트 오브 페일러와 대역폭 제한이라는 단점을 고려해야 합니다.

 

 

2. 버스 토폴로지(Bus Topology)

  - 버스 토폴로지는 모든 컴퓨터가 단일 케이블(bus)에 직접 연결되는 구조입니다.

  - 각 컴퓨터는 케이블에 연결되어 있는 데이터를 모두 수신하며, 목적지 주소가 자신의 것이 아닌 경우에는 데이터를

    무시합니다.

  - 케이블의 양 끝에는 터미네이터(terminator)가 있어 신호의 반사를 방지합니다.

 

버스(BUS)  출처 : 컴퓨터인터넷IT용어대사전

 

 

• 장점

1. 설치 및 유지 관리가 쉬움: 버스 토폴로지는 케이블을 단순히 하나의 경로로 배치하면 되므로 설치가 간단합니다. 또한, 장치를 추가하거나 제거할 때도 비교적 쉽게 관리할 수 있습니다.
2. 비용 효율적: 단일 케이블을 사용하므로 인프라 구축 비용이 낮을 수 있습니다. 특히, 작은 규모의 네트워크에서는 다른 토폴로지에 비해 경제적입니다.
3. 데이터 충돌 최소화: 한 번에 하나의 장치만 데이터를 전송할 수 있기 때문에 충돌이 발생할 가능성이 낮습니다.

• 단점

1. 단일 포인트 오브 페일러(Single Point of Failure): 케이블이 중단되면 네트워크 전체가 다운될 수 있습니다. 따라서, 케이블의 안정성과 신뢰성에 대한 고려가 필요합니다.
2. 대역폭 제한: 버스 토폴로지에서는 모든 장치가 동일한 케이블을 공유하므로 대역폭이 제한될 수 있습니다. 네트워크에 연결된 장치가 많아질수록 대역폭이 더욱 제한될 수 있습니다.
3. 장비 추가의 어려움: 버스 토폴로지에서는 장비를 추가하거나 제거할 때 케이블을 절단하고 연결해야 하므로 유연성이 떨어질 수 있습니다.
4. 보안 문제: 모든 장치가 동일한 케이블을 공유하기 때문에 데이터의 안전성이 보장되지 않을 수 있습니다. 다른 장치들이 전송하는 데이터를 감청할 수 있는 위험이 있습니다.

버스 토폴로지는 비교적 작고 간단한 네트워크에서 유용하게 사용될 수 있으며, 비용 효율성과 설치의 용이성이 장점으로 작용하지만, 단일 포인트 오브 페일러와 대역폭 제한 등의 단점을 고려해야 합니다.

 

 

3. 링 토폴로지(Ring Topology)

  - 링 토폴로지는 컴퓨터와 기기들이 동그란 링 형태로 연결되어 있는 구조입니다.

  - 각 컴퓨터는 이웃한 컴퓨터에 직접 연결되며, 데이터는 링을 따라 순환하여 전달됩니다.

  - 토큰 링(Token Ring)과 같은 특수한 형태의 링 토폴로지도 존재합니다.

링(Ring)  출처 : 컴퓨터인터넷IT용어대사전

 

 

• 장점

1. 데이터 충돌 최소화: 한 번에 하나의 장치만 데이터를 전송할 수 있기 때문에 충돌이 발생할 가능성이 매우 낮습니다.
2. 각 장치에 동일한 전송 기회: 링 토폴로지에서는 모든 장치가 데이터를 전송하는데 동일한 기회를 가지므로 공정한 전송 환경을 제공합니다.
3. 고장 허용성: 한 장치가 고장 나더라도 데이터는 링을 따라 계속하여 전송될 수 있습니다. 따라서 전체 네트워크에 큰 영향을 미치지 않습니다.

• 단점

1. 단일 포인트 오브 페일러(Single Point of Failure): 링 토폴로지에서는 링을 이루는 케이블이나 장치에 문제가 발생할 경우 전체 네트워크에 영향을 줄 수 있습니다. 특히, 링의 한 부분이 손상되면 데이터 전송이 중단될 수 있습니다.
2. 대역폭 공유: 모든 장치가 동일한 링을 공유하기 때문에 대역폭이 공유됩니다. 따라서 네트워크의 크기가 커질수록 전송 속도가 느려질 수 있습니다.
3. 장비 추가의 어려움: 링 토폴로지에서는 새로운 장비를 추가할 때 모든 장치를 통과해야 하므로 구성이 복잡할 수 있습니다.

링 토폴로지는 데이터 충돌을 최소화하고 각 장치에 동일한 전송 기회를 제공하는 등의 장점이 있지만, 단일 포인트 오브 페일러와 대역폭 공유 등의 단점을 고려해야 합니다. 이러한 장단점을 고려하여 네트워크 요구 사항에 적합한 토폴로지를 선택해야 합니다.

 

 

4. 트리 토폴로지(Tree Topology)

  - 트리 토폴로지는 중앙에 루트 노드(root node)가 있고, 여러 개의 하위 레벨에 브랜치(branch)로 연결된 하위 노드들로

    구성됩니다.

  - 각 노드는 하위 레벨의 노드들과 직접 연결되어 있습니다.

  - 트리 토폴로지는 주로 대규모 네트워크에서 사용되며, 각 레벨의 노드들 간에는 스타나 버스와 같은 다른 토폴로지가

    사용될 수 있습니다.

트리(Tree) 출처: https://blog.naver.com/store2013-kor/222966071120

 

• 장점

1. 확장성: 트리 토폴로지는 중앙 루트 노드를 통해 하위 레벨 노드들을 계층적으로 구성할 수 있습니다. 이 구조는 네트워크를 확장하거나 새로운 장치를 추가하기에 용이합니다.
2. 중앙 집중식 관리: 중앙에 위치한 루트 노드를 통해 네트워크를 관리할 수 있습니다. 이는 네트워크 관리와 감시를 단순화하고 효율적으로 수행할 수 있도록 합니다.
3. 고장 허용성: 트리 토폴로지에서는 특정 노드의 고장이 전체 네트워크에 큰 영향을 미치지 않습니다. 해당 노드의 하위 레벨 노드들은 여전히 통신할 수 있기 때문에 네트워크의 신뢰성이 높아집니다.

• 단점

1. 단일 포인트 오브 페일러(Single Point of Failure): 트리 토폴로지에서는 중앙의 루트 노드가 고장 날 경우 해당 노드 아래의 모든 하위 레벨 노드들에 영향을 미칠 수 있습니다. 이는 전체 네트워크의 신뢰성을 약화시킬 수 있습니다.
2. 대역폭 제한: 트리 토폴로지에서는 상위 레벨 노드로부터의 대역폭이 하위 레벨 노드들 사이에 공유되므로 전체 네트워크의 대역폭이 제한될 수 있습니다. 특히, 상위 레벨 노드에서 하위 레벨 노드로의 데이터 흐름이 병목 현상을 일으킬 수 있습니다.
3. 비용: 대규모 트리 토폴로지의 경우 중앙 루트 노드에 대한 고성능의 장비가 필요하며, 이는 추가적인 비용을 초래할 수 있습니다.

트리 토폴로지는 네트워크를 계층적으로 구성하여 확장성과 중앙 집중식 관리를 제공하지만, 단일 포인트 오브 페일러와 대역폭 제한 등의 단점을 가집니다. 따라서 네트워크 요구 사항과 환경에 맞게 적절한 토폴로지를 선택해야 합니다.

 

 

5. 망형 토폴로지(Mesh Topology)

  - 모든 노드가 마치 그물처럼 완전히 직접 연결되어 있는 구조로 무선과 유선망 모두 적용이 가능합니다.

  - 그물처럼 노드가 연결이 되어 있기 때문에 장애가 발생해도 다른 경로로 연결이 가능합니다.

  

 

망형(Mesh) 출처:  출처: https://blog.naver.com/store2013-kor/222966071120

 

• 장점

1. 고신뢰성: 망형 토폴로지는 다중 경로를 제공하기 때문에 한 경로나 장치의 고장이 발생하더라도 다른 경로로 데이터를 전송할 수 있습니다. 이는 네트워크의 신뢰성과 안정성을 높여줍니다.
2. 데이터 전송 속도 향상: 망형 토폴로지에서는 다중 경로를 통해 데이터를 전송할 수 있으므로 데이터 전송 속도가 향상될 수 있습니다. 또한, 데이터의 혼잡을 줄일 수 있습니다.
3. 확장성: 망형 토폴로지는 네트워크에 새로운 장치를 추가하기가 비교적 용이합니다. 새로운 장치를 추가하면 다른 장치와 직접적으로 연결하여 네트워크를 확장할 수 있습니다.

• 단점

1. 설치 및 유지 관리 비용: 모든 장치가 다른 모든 장치와 연결되어 있기 때문에 망형 토폴로지는 설치 및 유지 관리에 많은 비용이 들 수 있습니다. 특히, 네트워크 규모가 커질수록 비용이 더 많이 발생할 수 있습니다.
2. 복잡성: 망형 토폴로지는 연결된 장치들 간의 관리와 구성이 복잡할 수 있습니다. 모든 장치들을 관리하고 모니터링하기 위해서는 상당한 노력이 필요할 수 있습니다.
3. 대역폭 소모: 모든 장치가 다른 모든 장치와 직접 연결되어 있기 때문에 데이터 전송에 필요한 대역폭이 소모될 수 있습니다. 특히, 장치 수가 증가하면 대역폭 사용량이 더 커질 수 있습니다.

 

망형 토폴로지는 고신뢰성과 데이터 전송 속도 향상을 제공하지만, 설치 및 유지 관리 비용과 복잡성 등의 단점을 가집니다. 네트워크의 크기와 요구 사항을 고려하여 적절한 토폴로지를 선택해야 합니다.

 

 

 

이것으로 LAN의 의미와, 특징, 구성에 대해서 알아보았습니다.

여러분들에게 많은 도움이 되셨으면 좋겠습니다.

 

다음시간에는 광역 네트워크(Wide Area Network, WAN)에 대해서 알아보겠습니다.

 

감사합니다.