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Network Lines

네트워크 회선에 대해 알아보아요

Reference: [책] IT 엔지니어를 위한 네트워크 입문



  • 원격지 network에 연결하기 위해서는 WAN을 사용해야 한다
    • WAN에서 통신사업자와 사용자를 연결해주는 다양한 종류의 network 회선과 기술이 사용되어 왔지만, 현재는 LAN과 동일하게 Ethernet이 주로 사용된다
  • 일반적인 Ethernet 외에 특별한 용도로 음성 회선 기반의 저속 회선기술이나 통신 사업자 간의 고속 통신 또는 가입자 구분/식별 용도로 다양한 기술이 사용된다


1. 인터넷 회선

  • Internet 접속을 위해 통신사업자와 연결하는 회선을 인터넷 회선이라고 한다
  • 통신사업자와 cable만 연결한다고 연결이 가능한 것이 아니라 통신 사업자가 판매하는 인터넷과 연결된 회선 을 사용해야만 인터넷 접속이 가능하다
  • 일반 가정에서 인터넷에 연결하기 위해 사용하는 기술은 뒤에 나오는 전용 회선과는 전송 기술이 약간 다르다
    • 가입자와 통신사업자가 직접 연결되는 구조가 아니라, 전송 선로 공유 기술을 사용한다
      • ex)
        • 아파트 광랜은 내부 선로가 직접 연결되는 구조여서 인터넷 전용 회선 처럼 보이지만,
          • 아파트에서 통신사업자까지 연결한 회선을 아파트 가입자가 공유하는 구조이다
    • 전송 선로를 공유 하므로 일반 인터넷 회선의 속도는 전송 가능한 최대 속도이고, 속도를 보장하지 않는다
      • 즉, 주변 사용량에 따라 속도가 느려질 수 있다

일반 인터넷 회선의 종류

  • 광랜 (Ethernet)
    • 기가 ~ 100Mbps
  • FTTH
    • 기가 ~ 100Mbps
  • 동축 케이블 인터넷
    • 수백 ~ 수십 Mbps
  • xDSL (ADSI, VDSL 등)
    • 수십 ~ 수 Mbps

  • 위의 인터넷 접속 기술은 기존 전화선을 사용하거나 특정 구간부터 다른 사용자와 공유된다
  • 항상 모든 사람이 최대로 인터넷을 접속하는 것은 아니므로 공유 구간은 사용자 최대 속도를 보장하지 않도록 구축하는 것이 일반적이다


2. 전용 회선 (Leased Line)

  • 가입자와 통신사업자 간에 대역폭을 보장해주는 서비스를 대부분 전용 회선이라고 부른다
  • 가입자와 통신사업자 간에는 전용 케이블로 연결되어 있고, 통신사업자 내부에서 TDM (시분할 다중화: Time Division MUltiplexing) 같은 기술로 마치 직접 연결한 것처럼 통신 품질을 보장한다
  • 인터넷 전용 회선이 아닌 일반 전용 회선은 본사-지사 연결에 주로 사용된다

전용 회선을 가입자와 접속하는 전송 기술을 기반으로 구분한다면 음성 전송 기반의 저속 회선과 Metro Ethernet이라는 고속 회선으로 분류할 수 있다


2-1. 음성 전송 기술 기반 저속 회선

  • 저속 음성 전송 기술은 64kbps 단위로 구분되어 사용된다
  • 작은 기본 단위를 묶어 회선 접속 속도를 높이는 방법으로 발전되어 온 기술로 오랫동안 사용되어 왔다
  • 보통 높은 속도를 필요하지 않을 때 혹은 높은 신뢰성이 필요할 때 사용되어 왔지만,
    • 현재는 Ethernet 기반의 광 전송 기술이 신뢰할 정도의 수준으로 발전해 점점 사용 빈도가 줄고 있다
      • but, 결재 승인과 같은 전문 (Clear Text) 전송을 위한 **VAN(Value Added Network)**시나 대외 연결에는 저속 회선을 사용하는 경우가 많다
  • 저속 음성 전송 기술을 사용하려면 원격지 전송 기술로 변환 할 수 있는 Router가 필요하다

2-2. Metro Ethernet 고속 회선

  • 고속 연결은 대부분 광케이블 기반의 Ethernet을 사용한다
  • 가입자와 통신사업자 간의 기술은 Ethernet을 사용하고, 통신사업자 내부에서는 이런 개발 가입자를 묶어 통신할 수 있는 다른 고속 통신 기술을 사용한다
    • 가입자와 통신사업자 내부에서의 통신 기법이 다른 이유는 통신사업자는 여러 가입자를 구분하고, 가입자 traffic을 고속으로 전송하는 것이 중요하기 때문이다
    • 또한, 다양한 가입자 접속 기수을 하나의 기술로 통합하기 위한 기술이 사용된다
      • why?
        • 저속 통신 회선이나 Ethernet, 음성을 한의 회선에 실을 수 있게!

+

LLCF (Link Loss Carry Foward)

  • LLCF는 한쪽 link가 다운되면 이를 감지해 반대쪽 link도 다운시키는 기능이다
  • 전용 회선을 Ethernet으로 구성할 때 회선사에서 LLCF를 설정하지 않으면 전용 회선이 한 사이트에서 다운되더라도, 반대쪽에서는 사이트에서는 회선이 그대로 살아있는 것처럼 보이게 된다
    • 회선 개통 후 LLCF 설정이 되어 있는지 확인해야 한다!
  • 단, 저속 회선은 2계층 protocol 통신 상태를 확인하는 긴으이 있으므로 Router에서 상대방 link가 끊길 경우 감지할 수 있어 LLCF 설정이 필요 없다!


3. 인터넷 전용 회선 (Internet Leased Line)

  • 인터넷 연결 회선에 대한 통신 대역폭을 보장해주는 상품을 인터넷 전용회선이라고 한다
    • 가입자가 통신사업자와 연결되고, 이 연결이 다시 인터넷과 연결되는 구조이다
  • 인터넷 전용 회선은 가입자가 일반가정에서 사용하는 접속 기술과 달리 다른 가입자와 경쟁하지 않고 통신사업자와 가입자 간의 연결 품질을 보장해준다
  • 최근 인터넷 전용 회선 기술은 Ethernet이 가장 많이 쓰인다
    • Metro Ethernet이라는 이 기술은 수 ~ 수십 kmㄲ지 전송할 수 있는 최근의 Ethernet 기술을 바탕으로 하고 있다


4. VPN (Virtual Private Network)

  • VPN은 물리적으로는 전용이 아니지만 가상으로 연결한 것 같은 효과가 나도록 만들어주는 network 기술이다
  • 다양한 VPN 기술이 있고 가입자 입장에서의 기술과 통신사업자 입장에서의 기술이 별도로 발전해왔다

4-1. 통신사업자 VPN

  • 전용선은 연결거리가 늘어날수록 비용이 증가한다
    • 도시 내의 전용선 연걸은 비싸지 않지만 타 도시나 해외 연결 전용선은 매우 비싸다
    • 사용 가능한 대역폭을 보장해주지만 가입자가 계약된 대역폭을 항상 100% 사용하는 것이 아니어서 낭비되는 비용이 클 수 있다
  • 이런 비용 낭비를 줄이기 위해 통신사업자가 직접 가입자를 구분 할 수 있는 VPN 기술을 사용해 비용을 낮추고 있다
    • 가장 대표적인 VPN 기술이 MPLS VPN이다
      • MPLS VPN
        • 여러 가입자가 하나의 MPLS 망에 접속되지만 가입자를 구분할 수 있는 기술을 적용해 전용선처럼 사용할 수 있다
        • 이 기술을 사용하면 여러 가입자가 하나의 망에 접속해 통신하므로 공용 회선을 함께 이용하게 되어 비용이 낮아진다
        • 전용 회선 비용은 거리와 속도에 영향을 받지만 MPLS VPN 회선은 거리보다 속도의 영향을 받으므로,
          • 거리가 멀어질수록 MPLS와 같은 공용망 기술 사용이 비용을 낮추는 데 도움이 된다
        • 도시 내부의 통신 외에 본사-지사 또는 지사-지사 간의 연결은 대부분 MPLS VPN 기술을 사용해 연결한다
          • 사용자 입장에서는 기술적으로 특별히 고려할 것이 없으므로 일반 전용선과 동일한 접속 기술을 사용하게된다

4-2. 가입자 VPN

  • 일반 사용자가 VPN을 사용한다면 대부분 가입자 VPN 기술이다
  • 일반 인터넷망을 이용해 사용자가 직접 가상 전용 Network를 구성해 사용할 수 있다
  • 지방이나 해외를 전용선으로 연결하면 비용이 매우 비싸고 앞에서 알아본 MPLS VPN 기술 이용한 회선도 일반 인터넷 연결보다 비싸다
    • 그래서 비용을 낮추기 위해 일반 인터넷 연결을 이용한 VPN을 사용한다


5. DWDM (Dense Wavelength Division Multiplex)

  • 파장 분할 다중화 기술은 먼 거리를 통신할 때 cable 포설 비용이 많이 들고 관리가 어려운 문제를 극복하기 위해 개발되었다

  • WDM 기술이 나오기 저에는 하나의 광 케이블에 하나의 통신만 가능했다

    • WDM
      • 사용되는 신호 (빛)의 파장을 분할하는 장치

  • 통신사업자는 많은 가입자를 구분하고 높은 대역폭의 통신을 제공해야 하므로 여러 개의 cable을 포설해야 했고, 이러한 물리적인 cable을 포설하는 데 어려움이 있었다

    • WDM과 DWDM 기술을 하나의 광케이블에 다른 파장의 빛을 이용해 여러 채널을 만드는 동시에 많은 데이터를 전송할 수 있다

  • DWDM 전송 기술은 기존 WDM 보다 더 많은 채널을 이용하는 기술이다

    • 이 기술은 통신 사업자 내부에서 먼 거리를 통신할 때 주로 사용되지만, 최근에는 일반 가정에서 사용하는 기가 인터넷에서도 사용되고 있다