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Network

랜(LAN)과 이더넷(Ethernet)

by chichi1 2023. 10. 3.

👉 랜(LAN, Local Area Network)이란?

네트워크를 하다 보면 가장 먼저 만나는 것이 ‘LAN’이라는 단어입니다.

대부분 알고 계시겠지만, LAN이란 ‘Local Area Network’의 약자로 Local, 즉 어느 한정된 공간에서 네트워크를 구성하는 것을 말합니다.

예를 들어 한 사무실에 컴퓨터가 30대가 있다고 가정해 봅시다. 이것들을 네트워크로 구성하면 ‘사무실에 LAN을 구성한다’ 말합니다. 어떤 사람들은 ‘LAN을 깐다’라고도 하는데, 그건 아마 케이블이 대부분 바닥이나 천장에 깔리기 때문일 것이라는 게 제 생각입니다.

LAN과 비교되는 말로 WAN이 있습니다.

 

WAN은 ‘Wide Area Network’의 약자로 ‘멀리 떨어진 지역을 서로 연결하는 경우’에 사용합니다.
요즘은 모두 인터넷을 사용하는 세상이니 인터넷에 접속하는 것은 WAN에 접속하는 것이라고 봐도 무방할 겁니다. 그래서 요즘 네트워킹한다고 하면 주로 LAN과 WAN이 공존합니다. 그래서 요즘은 LAN, WAN의 구분이 크지 않고 그냥 ‘네트워킹한다’라고 말하는 것 같습니다.

아무튼 여기서 여러분들이 아셔야 할 내용은 하나입니다. LAN은 한정된 지역 안에서의 네트워킹이고 WAN은 멀리 떨어진 곳을 네트워크로 연결한다는 것입니다.

👉 이더넷(Ethernet)과 CSMA/CD(Carrier Sense Mutilple Access/Collision Detection)

이더넷(Ethernet)은 또 뭘까요? 인터넷이랑 발음이 비슷하니 그 친구 정도 되는 것일까요?

이더넷은 네트워킹의 한 방식을 말합니다. 즉, 네트워크를 구성하는 방법의 하나라고 생각하시면 됩니다. 이더넷 방식의 가장 큰 특징은 CSMA/CD라는 프로토콜을 사용하여 통신한다는 겁니다.

 

그럼 CSMA/CD는 또 뭘까요? ‘이걸 굳이 알아야 하나’ 라는 생각이 드시겠지만 지금 우리나라에서 사용하는 네트워킹 방식의 대부분이 이더넷 방식이기 때문에 여기서 이더넷에 대해 어느 정도는 이해해야 합니다. 네트워킹 방식은 얼마 전까지만 하더라도 이더넷 말고도 토큰링(Token Ring), FDDI, ATM 등 여러 가지가 있었습니다. 어떤 네트워킹 방식을 사용하느냐에 따라 구입해야 하는 장비들도 달라졌죠. 통신방식을 모른다면 랜카드 한 장도 함부로 살 수 없었던 것이죠. 하지만 여러분이 회사나 학교에서 인터넷을 사용하고 계신다면 대부분이 이더넷 방식일 것입니다.

 

잡설이 길었네요. 다시 이더넷으로 돌아와서 CSMA/CD라는 통신방식에 대해 알아보겠습니다.

CSMA/CD는 ‘Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection’을 줄여서 부르는 말입니다.
이 방식을 한 문장으로 요약하면 ‘대충 알아서 눈치껏 하자’ 즉 ‘알잘딱깔센’이라고 할 수 있습니다.

이더넷 환경에서 통신하는 PC나 서버는 먼저 지금 네트워크상에 통신이 일어나고 있는지 확인해야 합니다. 이것을 캐리어(네트워크상에 나타나는 신호)를 감지, 즉 ‘Carrier Sense’라고 합니다.


이때 만약 캐리어가 감지되면, 다시 말해 누군가가 네트워크상에서 통신하고 있다면 자신이 보낼 정보가 있더라도 못 보내고 기다리게 됩니다. 그러다가 네트워크상에 통신이 없어지면 눈치를 보다가 자신이 보낼 정보를 네트워크상에 실어서 보내는 것입니다.

 

그런데 만약 네트워크상에 2개의 장비가 서로 보낼 데이터를 가지고 눈치를 보다가 동시에 자신의 데이터를 전송한다면 어떻게 될까요? 이더넷에서는 이렇게 2개 이상의 단말에서 동시에 네트워크상에 데이터를 실어 보내는 경우를 ‘Multiple Access(다중접근)’라고 합니다.

위 경우와 같이 2개의 장비가 데이터를 동시에 보내려다 부딪치는 경우를 ‘Collision(충돌)’이 발생했다고 표현합니다. 따라서 이더넷에서는 데이터를 전송하고 네트워크상에 충돌이 발생하는지 잘 점검해야 합니다. 이것을 ‘Collision Detection(충돌감지)’이라고 합니다. 그러다 만약 충돌이 감지되면 데이터를 전송했던 장비들은 랜덤(Random)한 시간 동안 기다린 후 다시 데이터를 전송합니다.

 

그런데 이렇게 기다렸다가 재전송해도 다시 충돌이 발생하면 어떻게 될까요? 네, 또 일정 시간 대기 후 재전송합니다. 그래도 다시 충돌이 난다면요? 다시 일정 시간 대기 후 재전송합니다. 이렇게 15번을 했는데도 충돌이 발생하면 ‘못 해 먹겠네’하며 통신을 포기하게 됩니다.

 

따라서 이더넷에서 충돌이 발생하는 것은 이더넷의 CSMA/CD라는 특성상 자연스러운 일이지만,
너무 많은 충돌이 발생하게 되면 통신 자체가 불가능해지는 경우도 발생할 수 있습니다.

아래는 CSMA/CD의 통신 과정을 그림과 함께 설명하는 내용이니 참고하시면 좋을 것 같습니다.

CSMA/CD의 동작과정

[그림 1]

[그림 1]과같이 네트워크로 3대의 PC가 연결되어 있습니다. 지금까지 네트워크상에서는 아무 통신도 일어나고 있지 않네요.

[그림 2]

그러자 PC A가 이것을 눈치채고 재빨리 C에 보낼 데이터를 네트워크상에 실어서 보냅니다.
C 또한 눈치를 보다가 A와 동시에 데이터를 보냅니다.

[그림 3]

A와 C가 동시에 데이터를 보냈기 때문에 Collision, 즉 충돌이 발생하게 됩니다.

충돌이 발생하면 A와 C는 이를 감지하고 일정(무작위) 시간 기다린 후 다시 전송을 시도하게 됩니다.

 

 

2023.10.03 - [Network] - 네트워크란 무엇일까?