비교적 가까운 거리에 있는 컴퓨터와 각종 단말기를 연결시켜주는 고속 전송로인 LAN은 사무자동화, 공장자동화 및 퍼스널컴퓨터의 효율적 활용에 필수적인 통신망이다.
LAN(Local Area Network)이란 지역 통신망 혹은 구내 통신망으로 불리운다. 주로 정부나 공익성을 지닌 기관에 의해 운영되어 다른 나라나 도시에 있는 컴퓨터를 연결하는 공중 통신망과는 달리 건물이나 인접한 건물에 있는 다양한 컴퓨터 관련 기기들을 연결하는 통신망이다.
우리가 흔히 사용하는 전화와 전화망을 컴퓨터 통신망과 비교하면 전화는 컴퓨터 통신망에 연결하는 단말기나 컴퓨터에 해당되며 전화국에 있는 교환기는 공중통신망에 해당되고 일반 사회에 널리 보급되어 같은 회사내의 통화뿐만 아니라 전화국을 통해 다른 전화와 통화할 수 있는 사설 교환기는 LAN에 해당된다. LAN은 망에 연결된 사용자들에게 다른 사용자와 통신할 수 있는 선로를 제공하여 자료 전송을 하며 망에 연결된 컴퓨터나 프린터 같은 기기들을 모든 사용자들이 같이 사용할 수 있도록 서비스한다. 또한 통신망에 연결된 기기들을 효율적으로 관리하는 기능도 제공한다. 그러므로 LAN은 많은 서비스와 데이타를 처리하기 위한 공중 통신망과는 달리 매우 고속으로 데이타를 전송하며 컴퓨터 데이타 이외에 음성이나 영상 데이타까지 전달한다.
컴퓨터를 묶어라
컴퓨터가 개발되어 처음으로 일반 자료처리 분야에 이용되었던 1950년대는 통신이나 대화식 단말기는 전혀 이용되지 않았으며 특수한 교육을 받은 시스템 관리자가 정해진 시간마다 일을 수집하여 한꺼번에 처리하는 일괄처리 방식이 사용되어 사용자들은 프로그램 개발이나 업무처리에 많은 시간과 노력이 소비되었다. 그러나 1960년대에 시분할 방법을 이용한 컴퓨터가 등장함에 따라 일반 사용자가 시스템 관리자에 의존하지 않고 직접 대화식 작업을 하게됨으로써 컴퓨터와 단말기간에 저속 통신이 처음으로 사용되었다.
1960년대의 컴퓨터는 많은 사용자와 다양한 일들을 한개의 컴퓨터가 처리하기 위해 컴퓨터 시스템은 점점 대형화 되었다. 그러나 1970년대에 컴퓨터 제조기술과 반도체 기술의 발달로 컴퓨터의 가격이 인하되어 각 분야에 적합한 다양한 중형 컴퓨터가 등장함에 따라 대형 컴퓨터는 자료처리의 부담을 덜게 되었으며 이들 중형 컴퓨터들은 사용자 가까이 위치하여 다양한 서비스들을 제공하였다. 그러나 같은 회사나 단체에 컴퓨터가 많아짐에 따라 같은 데이타를 다른 컴퓨터가 서로 중복되어 저장함으로써 정보 관리상의 문제 및 중형 컴퓨터의 연산 능력의 한계 등을 해결하기 위한 방법으로 공중 통신망이 등장하여 분산 처리 시스템으로의 진행이 시작되었다. 원거리 통신망이 등장하여 컴퓨터가 혼자 처리하던 것을 여러 컴퓨터가 나누어 처리함에 따라 자료 처리의 신뢰도 및 효율 등이 향상되었다.
더욱이 1980년대에 통신 기술과 VLSI등을 제조하는 반도체 기술의 눈부신 발달로 소형 컴퓨터를 비롯한 문서 작성을 위한 워드프로세서, 프린터, 단말기, 팩시밀리, 전화기, 웍스테이션, 중형 및 대형 컴퓨터 등이 대량 보급되었다. 이들 기기들은 각각 자신의 데이타베이스, 프로그램, 화일들을 만들고 사용함으로써 이런 정보 및 기기들을 체계적으로 연결하여 관리할 필요성이 대두되었다. 이들을 연결함으로써 망에 연결된 사용자들끼리 서로 데이타를 주고 받으며 전자 우편을 이용하여 서로 필요한 메시지를 보낸다. 공통의 데이타베이스를 만들어 이를 서로 공유하고 레이저 프린터 같은 고가의 주변기기들을 공유하며 공중 통신망이나 전화망에 연결되어 서로 데이타를 교환한다. 이처럼 모든 컴퓨터 관련 기기들을 한 시스템에 연결하여 종합적이고 체계적인 자원 관리를 위해 고속 통신망인 LAN이 등장하게 되었다.
분산과 통합의 적절한 조화
일반 사용자들이 LAN을 이용하여 컴퓨터 기기들을 연결할 경우 얻는 잇점은 무엇일까?
LAN을 이용하면 같은 건물이나 지역내에 산재해 있는 접속 방식이 다른 다양한 기기들을 연결할 수 있다. LAN은 망에 접속된 기기들간에 데이타를 서로 송수신할 수 있는 통신 선로를 제공하며 하나의 단말기를 가지고 같은 장소에서 망에 접속된 여러 컴퓨터를 사용할 수 있게 함으로써 기존의 복잡한 선로들이 LAN으로 대체되어 선로의 관리나 이용이 간편해진다.
LAN을 통해 기기들이 연결됨으로써 각기 분산되어 특정 목적에 사용되던 기기들이 서로 데이타를 비롯한 자원을 공유하게 된다. 기기의 기능이 분산됨으로써 통신망에 연결된 기기 하나가 고장나더라도 사용자들은 다른 기기를 사용할 수 있어 전체 시스템의 신뢰성이 대단히 향상된다.
컴퓨터를 사용하는 사용자들은 같은 건물이나 지역내의 컴퓨터뿐만 아니라 다른 지역에 있는 컴퓨터 기기들을 LAN을 통해서 이용하게 함으로써 모든 기기들을 연결하는 종합 통신망의 서비스를 LAN이 제공한다. 이를 위해 LAN은 공중통신망이나 다른LAN을 연결하는 관문국(Gateway)과 이를 수행하는 적절한 통신 규약들을 가지고 있어야 한다.
LAN을 이용하면 통신망에 새로운 컴퓨터 기기가 연결되거나 통신망에서 제거될때나 통신망의 고장시에 복구를 원활하게 할 수 있어 종합적이고 체계적인 망 관리가 가능하다. 또한 시스템을 확장하거나 재배치할 때도 LAN을 통해서 하면 매우 유리하다.
LAN을 통하면 망에 연결된 기기들을 효율적으로 사용할 수 있어 자원의 중복을 줄이고 기기들을 다른 장소로 이동하거나 재배치하는 비용을 줄이거나 없애며 효율적인 망관리를 통하여 관리 및 유지 비용 등을 줄일 수 있다.
자동화의 대부(代父)
현대 사회는 정확하고 다양한 정보를 이용하여 빠른 시간내에 결정을 내려야 하므로 이들 정보의 효율적인 관리와 배분이 매우 중요하다. 그러므로 이들 상호간의 모든 작용들을(데이타, 음성, 영상 데이타와 이들 상호간의 교류) 하나의 체계적인 시스템으로 통합하여 사용자의 다양한 요구를 만족 시켜주는 것이 LAN의 응용 분야이다.
사무 자동화 분야는 LAN이 가장 많이 사용되는 곳으로 대부분의 사무실 업무는 문서의 작성 및 보관, 배포 등으로 이루어진 워드프로세싱, 전자우편, 문서 보관을 위한 전자 화일링, 원격회의 등을 LAN을 통해서 하면 업무의 신뢰도와 효율 등을 높인다.
사무실뿐만 아니라 공장에서도 LAN의 활용은 중대되고 있다. 컴퓨터 관련 기기들이 자동 공정 제어, 에너지 관리, 산업 안전관리, CAD/CAM 등의 분야에 사용됨으로써 이들 서로간에 정보의 교환및 체계적인 시스템 관리의 필요성이 대두되었다. 이들 기기들을 LAN으로 연결함으로써 공장에서 사용되는 모든 컴퓨터 관련 기기들이 서로의 정보를 이용할 수 있게 되었다.
연구실 업무는 실험, 연구 등의 일로 인하여 사용하는 기기들을 자주 이동시켜 재배치 해야하고 짧은 시간 동안에 발생하는 다량의 데이타를 처리해야 하며 특정 목적에 설계된 기기가 용이하게 접속되어야 한다. 이를 LAN을 통해 연결함으로써 연구실 업무에 많은 도움을 준다.
퍼스널 컴퓨터의 이용이 워드 프로세싱, 계산자, 데이타 베이스 관리, 호스트 컴퓨터와의 통신 등에 많이 이용 되면서 다른 퍼스널 컴퓨터의 화일 공유와 전자 우편을 이용한 메시지의 전달, 프린터를 비롯한 출력 기기의 공유 등이 필요하게 되었다. LAN을 이용하여 이들 퍼스널 컴퓨터가 연결되면 같은 기종의 퍼스널 컴퓨터는 물론 이기종 컴퓨터 간에 화일및 자원 공유가 가능하다.
LAN시스템의 구조는 통신망의 형태, 데이타를 전송하는 전송 매체, 선로의 사용 방법에서 다른 통신망과 매우 다르다. 통신망의 형태는 통신 선로와 사용자의 기기(노드)들의 통신망을 구성하는 기하학적인 배치 방법을 말하며 이들의 배치 형태에 따라 LAN의 형태는 다음의 네가지로 크게 나누어 진다.
1) 버스형
버스 구조는 한개의 전송 매체가 여러 노드에 의해 공유되는 다점(multipoint)구조를 가지며 다수의 사용자 기기들이 전송 선로를 공유한다. 그러므로 선로를 통해 전송되는 데이타의 모임인 패킷은 다른 패킷과 구분하기 위해 각기 정해진 형태로 데이타를 전송하는데 각 패킷은 데이타의 수신자와 발신자의 주소를 가지고 있다.
선로에 전송되는 패킷들 중에서 수신자의 주소가 연결된 노드와 일치하면 패킷의 데이타는 노드에 연결되어 있는 사용자의 기기에게 전달한다. 그러나 같은 전송 선로를 여러 노드가 공유하기 때문에 선로를 통과하는 데이타량이 많아지면 데이타의 전송 시간이 늘어나므로 통신망의 성능이 급격히 떨어진다. 반면에 새로운 노드를 망에 추가시키거나, 고장난 노드를 사용중인 망에 아무런 영향을 주지않고 제거할 수 있다.
이런 버스형 구조는 망의 신뢰도와 확장성이 우수하여 사무 자동화 분야에 많이 사용되며 전송 매체로는 동축선이 주로 이용된다.(그림 1)
2) 환형(Ring) 구조
환형 구조는 전송선로를 노드와 연결하여 선로를 원형으로 만드는 구조를 말한다. 선로상의 데이타는 선로를 따라 한쪽 방향으로만 순환되어 연결된 노드에 전송된다. 망에 연결된 각 노드의 선로상의 데이타가 자신의 데이타이면 이를 수신하여 사용자에게 전달하고 자신의 데이타가 아니면 신호를 증폭하여 연결된 다음 노드에게 데이타를 전송하여 연결된 다음 노드에게 데이타를 전송한다. 선로상의 데이타가 한쪽 방향으로만 전송되므로 데이타를 보내는 방법이 간단하며 선로상에 2개 이상의 패킷이 동시에 전송될수 있어 데이타의 전송 효율을 높일 수 있고 망에 연결된 각 노드가 신호를 증폭하여 전송하므로 버스형 구조보다는 훨씬 먼거리까지 데이타를 전송할 수 있다.
그러나 환형 구조에서는 연결된 노드가 고장나면 신호가 전송되지 못하므로 전체 통신망이 동작하지 않으며 새로운 노드를 망에 연결시키려면 전체 시스템의 사용을 중지하고 선로를 절단한 다음 노드를 설치해야 한다. 링형의 구조를 만들기 위해 사용되는 전송 매체는 동축선과 광섬유가 많이 사용된다. (그림2)
3) 성형구조
성형 구조는 모든 노드들이 중앙의 제어 노드에 연결되는 형태로 연결된 노드들과 통신을 하려면 항상 중앙의 제어 노드를 통해야 한다. 제어 노드의 위치와 기능에 따라 제어 기능이 중앙에 있는 경우와 제어 기능이 중앙의 노드에 있지 않고 외부의 노드에 있는 경우와 제어 기능이 모든 노드에 분산되어 있는 세가지 경우로 크게 나누어진다. 이런 성형 구조는 선로스위칭(Circuit Switching)을 주로 하는 PA-BX에서 많이 사용되는 방식이다. 이 성형구조는 모든 동작이 제어 노드에 의존해야 하므로 제어 노드가 고장나면 전체 시스템을 사용할 수 없기 때문에 통신망의 신뢰도는 매우 낮은 편이다. (그림 3)
4) Mesh 구조
Mesh형은 모든 노드들이 그물처럼 복잡하게 연결되어 있는 형태로 각 노드들은 패킷을 인접한 다른 노드들에게 전송할 수 있는 능력이 있어야 하므로 노드를 망에 연결시키는 접속 부분이 매우 복잡하여 전체 통신망의 비용이 매우 높다. 이 구조는 먼거리를 전송하는 공중 통신망에 많이 사용되고 있으며 데이타를 전송할때 우회선로가 가능하여 통신망의 한 노드가 고장나더라도 패킷이 전송될 수 있어 통신망의 신뢰도가 매우 높지만 새로운 노드를 추가하거나 제거하려면 인접한 노드를 변경해야 하므로 통신망의 확장성은 낮은 편이다. (그림 4)
하나 더하기 하나는 셋 이상
미국의 모회사에서는 사내에 있는 서로 다른 기종의 중형 컴퓨터 5대와 IBM PC를 비롯한 퍼스널 컴퓨터및 단말기, 모뎀, 프린터 등을 연결하지 않고 각각 따로 사용하고 있었으나 LAN을 이용하여 사내에 분산되어 있는 모든 전산기기들을 연결함으로써 다음과 같은 많은 이득이 있었다.
LAN을 통해 각 컴퓨터를 연결함으로써 서로 통신을 할수 있게되어 각 컴퓨터에 있는 데이타나 정보를 공유할 수 있었고 사용자들은 하나의 단말기를 가지고 여러 컴퓨터를 손쉽게 이용할 수 있게 되었다.
각기 분산되어 사용되던 모뎀, 프린터 등을 망으로 연결해 모든 사용자들이 공유할 수 있게되어 시스템의 이용 효율을 높인 것이다.
또한 사내에 복잡하게 설치되었던 선로들을 LAN으로 대체하고 모든 기기가 같은 망에 연결됨으로써 망관리가 쉬워졌고 기기의 중복을 피하고 기존의 기기를 효과적으로 이용함으로써 비용도 절감할 수 있었다. 더욱이 관문국(Gateway)를 이용하여 공중통신망과 LAN을 연결하여 전체 시스템까지도 사용할 수 있게 되었다.
현재 널리 보급되고 있는 LAN은 같은 건물이나 같은 지역내의 컴퓨터 및 관련기기들을 연결하는 지역 통신망으로 자리를 굳혀 나갈 것이며 전송하는 데이타, 음성 및 영상 데이타들도 충분히 취급하게 될것이다. 결국 현재 우리가 사용하고 있는 사설 교환기처럼 LAN도 보편화가 될것이다. LAN기술도 발전하여 다양한 기기를 접속하게되고 다양한 서비스를 제공하게 되어 LAN을 제외하고는 컴퓨터의 이용을 생각할 수 없을만큼 통신의 중추적인 역할을 담당할 것이다.
