기반시설이라고 하는 관점에서 보면 LAN은 케이블과 케이블까지를 접속하는 장치로 이루어져 있다. LAN에서 사용하는 케이블이나 데이터의 전송제어에 관한 규격은 IEEE802위원회 등의 표준화 단체가 정하고 있다.

UTP나 광케이블로 기능을 확장

현재 흔히 사용되고 있는 LAN의 규격으로는 10BASE-T, 100BASE-T, 기가비트 이더넷, ATM-LAN 등이 있다<표>. 10BASE-T는 일반적으로「이더넷」이라고 하는 LAN의 일종으로 가장 많이 보급되어 있다. 100BASE-T도「100M이더넷」이라 불리는 이더넷의 일종이지만 전송 속도는 100Mbit/s로 고속이다. 또한 기가비트 이더넷은 1Gbit/s, ATM-LAN은 26Mbit/s 또는 156Mbit/s로 모두 10BASE-T보다 고속이다.

이들 LAN에서 사용하는 케이블은 UTP와 광케이블이 주류를 이루고 있다. UTP (unshielded twisted pair cable)는 비차폐연선이라고 하는 케이블로 도선을 2개 1조로 꼬은 것이다. UTP에는 「카테고리」라고 하는 클래스 구분이 존재하며, LAN에서는 카테고리3, 카테고리4, 카테고리5를 사용한다. 숫자가 큰 만큼 고속 통신에 적합하다.

한편, 광섬유는 싱글 모드와 멀티 모드의 2종류로 크게 구별할 수 있다. 통신 속도는 변함이 없지만 통신 거리에 차이가 있다.

<표>에서 알 수 있듯이 LAN의 규격이 달라도 UTP나 광케이블은 그대로 유용할 수 있도록 고려되어 있다. 예를 들면 10BASE-T에서 LAN을 구축하는 경우에 카테고리5의 케이블을 시설하면 장래 100BASE-T나 1000BASE-T를 도입할 때 유용할 수 있다.

또한, 전송 매체로서는 케이블 이외에 무선도 이용하는데 전파나 빛(레이저 광선이나 적외선 등)을 이용한다.

10BASE-T 허브를 사용하는 가장 간단한 구성

케이블간 접속 장치에는 허브나 스위치, 라우터가 있다(그림). 다양한 명칭의 제품이 있지만 이 세 종류로 크게 구분할 수 있다고 생각해도 좋을 것이다.

허브는 같은 규격의 LAN 사이를 접속하는데 사용된다. 스위치는 허브와 유사한 장치로서 다른 규격의 LAN도 접속할 수 있다. 예를 들면 10BASE-T와 100BASE-T를 같은 스위치에 수용할 수 있다. 또한 라우터는 WAN회선도 수용할 수 있다.

가장 단순한 LAN의 구성은 10BASE-T를 허브로 접속한 경우이다. 1대의 허브에서 UTP케이블 복수 개를 꺼내어 각각의 케이블에 PC나 웍스테이션을 접속한다. 연속(cascade) 접속이라고 하여 허브들을 접속하는 것도 가능하다.

단, 10BASE-T를 허브로 접속한 LAN에서는 한 번에 한 대의 PC밖에 데이터를 송신할 수 없다. 한 번에 두 대 이상의 PC가 데이터를 송신하면 데이터가 충돌하게 되는데, 이 경우는 각각 난수에 따른 시간 만큼 기다린 후에 데이터를 재송신한다. 한 대의 허브에 연결되는 PC의 대수나 통신량이 증가하면 그만큼 충돌이 일어나기 쉬워지고, 재송신의 회수가 증가하여 통신 효율이 떨어진다. 충돌이 발생하는 범위를 「충돌 도메인」이라고 부른다.

허브만 아니라 스위치나 라우터를 사용한다면 충돌이 발생하는 범위를 나눌 수 있다. 또한, 허브와 같은 단수 제한이 없기 때문에 보다 대규모의 LAN을 구축할 수 있다.

원가를 낮추면서 포트 수를 증가시키면 허브가 유효하지만, 트래픽이 많아 충돌이 문제가 된다면 스위치를 사용한다. 물론 모든 허브를 스위치로 교체하거나 또는 단말에서 허브를 한 곳에 모으는 부분에 스위치를 두면 낮은 원가로 충돌 문제를 해결할 수 있다.

100Mbit/s로 업그레이드하는 경우나 10Mbit/s와 100Mbit/s를 혼용하는 경우도 허브가 아니라 스위치 혹은 라우터를 사용한다. 예를 들면 클라이언트 서버형 시스템에서는 트래픽이 서버에 집중하기 때문에 서버를 100Mbit/s, 클라이언트를 10Mbit/s로 접속한다. 이러한 기법을 「빅파이프」라고 한다.

간단한 용어해설

☞ IEEE802위원회

☞ UTP(unshielded twisted pair cable; 비차폐연선)

주로 주파수특성의 차이에서 「카테고리」라고 하는 클래스 할당이 존재한다. UTP의 카테고리는 3∼5가 있다. 덧붙이면, 음성 통신용 케이블의 규격으로서 카테고리1과 카테고리2가 있는데 이것은 UTP가 아니다.

☞ 광케이블

싱글 모드로 20km, 멀티 모드에서는 2km가 통신 거리의 한계가 되는 표준이다. 여기서 멀티 모드의 광케이블에는 단파장용, 장파장용의 구별이 있고 기존의 케이블을 유용하는 경우에는 주의가 필요하다. 장단 양쪽의 파장을 처리하는 케이블(더블 윈도우)도 있다.

☞ WAN(wide area network) 회선

통신 사업자가 제공하는 공중서비스에 의한 통신 회선이나 전용 회선이다. 이용 가능한 공중서비스에는 전화 회선이나 ISDN, 프레임 중계, 셀 중계 등이 있다.

☞ 단수 제한

10BASE-T의 규격에서는 허브의 단수 제한은 4대까지이다. 또한 100BASE-T의 규격에서는 클래스Ⅰ과 클래스Ⅱ의 2종류의 허브가 있다. 클래스Ⅰ은 연속 접속이 불가능하나 클래스Ⅱ에서는 2대까지의 연속 접속이 가능하다. 스위치에는 이러한 규격에 따른 제한은 없지만 실제 시스템에서는 3∼4단을 표준으로 한다.