다양한 망 설계기법과 최신 기술이 등장하는 가운데 ATM(비동기 전송모드)을 이용한 백본 LAN이 있다. ATM-LAN에 의한 백본(backbone)에는 ATM스위치 배후에 1대의 라우터를 배치하는 형태와 복수 개의 라우터 배후에 ATM스위치를 배치하는 형태의 2종류가 있다. 편의상 전자를 「집중 라우터 방식」, 후자를 「분산 라우터 방식」이라 하여 설명하기로 한다(그림 1).

대규모 LAN의 경우 「분산 라우터 방식」을 채용

ATM-LAN에서는 VC(virtual channel : 가상 채널)를 설정하여 통신하는데, VC에서는 라우터가 실행하는 데이터 송신지의 어드레스 체크 등 전송지연의 원인이 되는 처리는 하지 않고 데이터를 전송(轉送, cut through)한다.

분산 라우터 방식에서는 라우터와 라우터 사이에 VC가 배치되어 있다. 즉, 전송 데이터는 「라우터→라우터」와 같이 중계된다. 집중 라우터 방식에서는 라우터와 스위치 사이에 각각 VC가 배치되며, 데이터는 「스위치→라우터→스위치」와 같이 흐른다.

이와 같이 집중 라우터 방식은 분산 라우터 방식에 비해 중계 회선이 1회 많아 진다. 단, 스위치는 라우터에 비해 중계 지연이 작기 때문에 집중 라우터 방식 쪽이 중계 지연은 작아진다. 특히 지선계LAN 부분이 스위치로 중계되기 때문에 부문 내나 플로어 내의 통신은 집중 라우터 방식 쪽이 적합하다.

집중 라우터 방식에서는 ATM 부분까지가 브로드캐스트 도메인이 된다(그림 2). ATM 에서는 BUS라고 하는 전용 서버에 브로드캐스트 처리를 하게 한다. 집중 라우터 방식의 경우는 각 지선의 브로드캐스트나 멀티캐스트가 BUS에 반드시 도착하기 때문에 지선에 접속하는 PC 대수가 BUS 능력을 초과하지 않도록 망을 설계하여야 한다.

또한, 집중 라우터 방식에서는 1대의 라우터에 부하가 집중하는 것에 반해, 분산 라우터 방식의 경우는 각 라우터가 각각 경로 지정을 하기 때문에 부하가 분산된다.

결국, 집중 라우터 방식은 빌딩내의 백본과 같은 비교적 좁은 범위에, 분산 라우터 방식은 캠퍼스나 공장 등의 넓은 부지나 빌딩내에서도 플로어수가 많은 백본에 적용하는 것이 유리하다.

ATM기술을 이용하여 고속처리를 하는 IP 스위치

최근, ATM을 사용한 경로지정 처리의 컷스루 기술이 메이커 각 사에서 제안되고 있다. 여기에서는 이것을 총칭하여 「IP스위치」라 하기로 한다. IP스위치에서의 데이터 흐름을 집중 라우터 방식에 견주어 설명하면 (그림 3)과 같다.

IP스위치에서는 우선 집중 라우터 방식과 마찬가지로 「스위치→라우터→스위치」의 순으로 데이터가 이동하기 시작한다. 그 후에 라우터는 데이터의 흐름을 검출하여 스위치에 지령을 내리고 스위치사이에 VC를 배치한다. 이후의 데이터는 스위치만을 통과하게 된다.

이와 같이 IP스위치는 집중 라우터 방식과 분산 라우터 방식의 특징을 종합한 기술이다. 그러나 현시점에서는 ① 메이커마다 다른 독자적인 방식, ② IP만을 대상으로 한 기술, ③ 가상LAN과의 불명확한 관계 등의 문제가 있다. 또한, IP스위치는 어디까지나 ATM-LAN에서의 기술이고, 그나마 현시점에서 제품화되어 있는 것도 차세대 백본 기술의 선두주자로 부각되고 있는 기가비트 이더넷에는 적용할 수 없다.

간단한 용어해설

☞ VC(virtual channel)

가상 채널. ATM망에서 경로 지정 처리되는 최저 단위의 커넥션. ATM셀의 헤더에는 VCI(가상 채널 식별자)가 넣어져 있어 셀의 전송(轉送)에 이용된다.

☞ 브로드캐스트 도메인

브로드캐스트란 LAN에 접속하고 있는 모든 단말에 대한 동시 동보(同報)를 말한다. 수신지 어드레스를 발견하기 위해 사용하는 제어 패킷으로 흔히 사용된다. 한편, 도메인은 LAN상의 복수단말을 논리적으로 그룹 분할한 범위를 나타내며, 지선계LAN끼리 접속하는 경우 라우터를 사용하면 하나의 지선계LAN에서 발생한 브로드캐스트를 다른 LAN에 전송(轉送)하지 못하도록 할 수 있다.

☞ BUS

ATM (비동기 전송모드) 네크워크 상에서 LAN환경을 가상적으로 실현하는 「LAN애뮬레이션」(LANE)으로서 기존 LAN의 브로드캐스트를 실현하는 기능. ATM대응 LAN스위치 등에 탑재되는 LAN애뮬레이션 클라이언트 (LEC)는 LAN측에서 브로드캐스트용 MAC어드레스 「FF-FF-FF-FF-FF-FF」를 가진 데이터를 수신하거나 스스로 브로드캐스트 패킷을 송출할 때 그 데이터를 BUS로 전송(轉送)한다. BUS는 이 브로드캐스트 데이터를 BUS에 등록되어 있는 모든 LEC에게 송신한다.

☞ 멀티캐스트

LAN에 접속하고 있는 일부 사용자 내에서의 동시 동보. 브로드캐스트와는 달리 특정 단말 이외에는 데이터를 송신하지 않는다.

☞ IP 스위치

엄밀하게 말하면 미국 입실론 네트워크사의 제품명. 본 강좌에서는 ATM기술을 사용하여 IP레벨의 통신에서 커넥션 구조를 도입하여 라우터의 패킷 전송(轉送)처리의 효율화, 고속화를 도모한 방식을 가리킨다. IP스위치의 실현기술에는 입실론 네크워크사 이외에 도시바사의 방식이 있다. 다만 도시바사에서는 「셀 스위치 라우터 기술」이라 부르고 있다.

☞ IP만을 대상으로 한 기술

본 강좌에서는 인트라넷을 대상으로 하기 때문에 IP만으로도 문제는 없다. 단. 실제로는 IPX와 브리지가 필요한 경우도 많다. IP스위치 기술을 IPX 등에 적용하기 위한 연구도 진행되고 있다.

☞ 차세대 백본기술

156Mbit/s나 622Mbit/s의 ATM 다음으로 백본LAN의 주류가 되는 것은 기가비트 이더넷으로 예상된다. 또한 장래에 대비하여 2.4Gbit/s의 ATM 규격도 검토되고 있다.