11. WAN 기술 (PPP, ISDN, Frame Relay)

광역망을 사용하는 기술을 배워 봅시다.

LAN과 MAN에서 사용하는 프로토콜이랑 다릅니다.

X.25, PPP는 전화망을 이용해서 광역망을 사용했습니다.

LAN과 MAN을 묶어줍니다.

 

WAN의 특징

1. 지역성이 제한이 없다.
2. 원거리 통신은 대체적으로 느리다.
3. 여러 LAN과 상호 작용한다.
4. LAN보다 복잡하고 어렵다.
5. 기술적인 비용이 더 많이 든다.
6. LAN 처럼 직접 케이블을 깔아서 쓰는 방식이 아니다.( 보통 나라에서 국가망을 위해 매설하고 설치합니다.)

 

 

LAN장비 VS WAN 장비

ATM이라는게 현재도 사용되고 있는 스위치 입니다.

빠른 전송과 좋은 퀄리티를 제공합니다.

 

WAN 방식

3가지 방식이 있습니다.

• 전용선 (Leased Line): 고비용 , 고안전성
  아예 고정을 해버리는 선 입니다.
  라우터를 통해서 HDLC, PPP, SUP를 사용해 라우터간 네트워크를 연결합니다.
• 회선 스위칭 방식 (Circuit Switched): 전화와 같이 통신하는 순간회선을 열어주고 통신이 끝나면 회수
  
  
• 패킷 스위칭 방식 (Packet Switched) : 하나의 회선을 여럿이 공유

 

WAN - 회선교환방식

전용전송로 - 물리적인 라인은 아니고 논리적인 라인이 set up 됩니다.

실시간 데이터 서비스가 가능합니다.

하지만 회선 깔고 데이터를 사용하지 않으면 손실이 발생합니다.

또한 회선을 쓰고 있으면 다른 사람은 못씁니다.

 

 

WAN - 패킷교환방식

데이터를 고정 모양 패킷으로 만듭니다.

패킷에는 헤더가 있고 그것이 라우팅이 되서 전송됩니다.

 

노드가 교환기(switch) 의 역할을 수행 , 노드가 메시지를 축적하지는 않음 ------> 빠른 응답시간이 요구되는 응용에 사용 가능

 

패킷으로 분해된 것이 목적지 교환기에 도착하면 패킷들을 취합해서 복원시켜서 단말기에 보냅니다.

 

 

 

WAN들의 프로토콜 - PPP

2계층 프로토콜 입니다.

 

여기서 소개하는 프로토콜은 다 2계층 프로토콜 입니다.

 

2개의 layer가 있습니다.

인증하고 다른 프로토콜을 컨트로롤 하는 곳입니다.

• LCP(Link Contorl Protocol): Point to Point 접속을 맺고 , 설정하고 , 유지하고 , 접속을 끊는 방법
• NCP(Network Control Protocol): 서로 다른 네트워크 계층 프로토콜을 설정하고 접속을 맺기 위한 방법

 

LCP 기능살펴보기

인증 - 데이터를 보내는 유저가 합법적인 유저냐?

압축 - 대역폭을 효율적으로 쓰기위해 데이터를 압축합니다

에러 검출 - 데이터에 패리티 비트를 넣어서 데이터를 확인합니다

다중 링크 - 지연을 줄이고 처리량을 증대시킵니다

 

PPP의 세션 설정 3단계

• 1. 각 PPP 장비가 LCP 패킷을 보내면 연결이 설정되고 테스트 하며, LCP의 영역을 이용해서 각 장비는
  데이터의 크기와 압축, 인증에 대한 정보를 인식하게 된다.
• 2. 설정이 완료가 되면, CHAP 또는 PAP가 연결을 인증하기 위해 사용될 수 있으며, 인증 절차는
  네트워크 레이어 프로토콜의 정보를 읽어 들이기 전에 수행함.
• 3. 여러 개의 네트워크 레이어 프로토콜을 캡슐화 하고 PPP Data Link를 통해 전송하기 위해 PPP
  NCP을 사용함.

 

PPP 인증 방법 2가지

• PAP - password 기반입니다.
  초기 접속시에만 인증을 합니다.
  중간에 비밀번호를 가로챌 수 있습니다.

 

• CHAP - 주기적으로 인증과정을 수행합니다.
  중간에 비밀번호 가로채도 계속 인증을 하기 때문에 들킵니다.
  Challenge는 난수(문제) 같은거를 줍니다.
  받은 라우터는 자신의 암호를 Challenge로 암호화 합니다
  인증 라우터는 받은 답과 challenge의 답을 비교해서 맞다면 사용하던 사용자가 맞다고 인식합니다

 

 

ISDN (Integrated Services Digital Network)

이게 나오기 전에는 PPP를 써서 데이터 통신을 했습니다.

음성, 데이터통신을 동시에 못했습니다.

ex) 엄마가 전화기 쓰면, pc통신 못했답니다

음성, 데이터통신을 동시에 지원할 수 있게됩니다.

PPP보다 훨 씬더 좋은 품질을 제공했습니다.

 

 

ISDN 의 종류 - BRI(Basic Rate Interface)

채널이 3개입니다.

2개의 B채널과 1개의 D채널이 있습니다.

64Kbps 2개의 채널로 음성, 데이터를 동시에 활용할 수 있습니다.

 

ISDN 의 종류 - PRI (Primary Rate Interface)

북미, 일본 23개의 채널

유럽은 30개의 채널을 사용했습니다.

 

 

Fram Relay

대표적인 WAN 프로토콜 입니다.

 

2계층 프로토콜이라서 라우팅은 못합니다.

라우터가 필요합니다.

 

미국 kt = AT&T

 

Fram Relay 예시

 

박스들이 Wan을 구성합니다.

다른 네트워크를 끌어들이려고 라우터를 끼워넣었습니다

 

2계층 주소를 DLCI값이라고 합니다.

 

다른 WAN 프로토콜

ATM - 비동기 전송 기술 입니다

ISDN

 

Connection Oriented 방식을 많이 사용합니다.

Connection Oriented 방식을 지원하는 PVC(Permanent Virtual Circuit)방식을 사용합니다.

 

서울,부산, 광주 라우터가 있다고 합니다.

DLCI 번호를 통해서 가상 회선을 set up 합니다.

Connection Oriented 방식으로 회선을 통해 통신합니다.

 

DLCI 번호를 통해서 목적지를 구분한다?

DLCI(Data Link Connection Identifier) 값은 Frame-Relay 표준에서 976개로 제한되어 있으며, 물리적인 인터페이스에서 논리적인 DLCI 값을 976개를 만들 수가 있다는 것입니다.

 

976개 DLCI 구성한다 = 976개 PCV 구성할 수 있다.

 

인터페이스에 대해 살펴봅니다

고객 장비와 Frame-Relay Switch 간의 인터페이스는 UNI (User-to-Network Interface)라고 합니다.

 

UNI-DCE: Frame-Relay Switch(스위치 쪽)
UNI-DTE: 가입자쪽 장비(오른쪽)

 

Subinterface

Fram relay에는 subinterface 계념이 있습니다.

Serial Interface상에 여러 개의 가상 회선을 만들 수 있고

각각을 분리된 Interface처럼 다룰 수 있는 기법을 Subinterface라고 한다. 

Subinterface의 형식에는 Point-to-Point와 Multipoint가 있다.

 

Subinterface의 형식 - Point-to-Point

라우터를 하나의 PVC을 사용해서 다른 라우터에게 (독립적으로)연결할 때 사용하는 것이다.

 

 

Frame relay - Point-to-Point 예시

3대의 Frame Relay 가 있는 형태 예시 입니다.

 

물리적으로는 가운데애 구성이 되어있습니다.

논리적으로는 어떻게 PVC가 설정되었는지 볼 수 있습니다.

 

• 왼쪽 라우터에서는 subinterface 1,2번을 씁니다.
• 오른쪽 라우터에서는 시리얼 번호만 씁니다.

각 인터페이스에 DLCI 번호를 줍니다.

 

그리고 PVC네트워크 ip를 할당해 줍니다.

 

Subinterface의 형식 - Multipoint

 

Multipoint는 가상 회선의 여러 개의 서브 인터페이스를 연결된 형태

 

 

Frame relay - Multipoint 예시

물리적으로 묶여있습니다.

논리적으로 PtP와 비슷해보입니다.

 

PtP는 독립적으로 연결했었는데

같은 네트워크로 연결되어 있습니다!

 

출발지 주소가 DLCI=102 이고 목적지 주소가 DLCI=201이면 한번에 갈 수 있습니다.

 

[LAB] Frame Relay

클라우드에서 시리얼 인터페이스를 연결해서 multipoint로 연결할 것입니다.

 

• 라우터 3개 추가
  cloud 추가
• pc에 ip, netmask, gateway 설정하고
• router에도 설정합니다.
• fa0/1인터페이스는 eth으로 연결할 것입니다. ip 설정해줍시다
• se2/0도 설정해줍니다.

DCLI와 ip mapping정보를 설정하는 법

frame relay map ip 10.0.0.2 dlci broadcast

상대방 ip, 나의 dlci 번호

router1입장에서 보면 10.0.0.2(router2)로 가는 연결은 나의 dlci 102로 나가면된다.

 

네트워크가 4개이고 라우터는 3개이기 때문에

 

한 라우터는 다른 네트워크 2개가 알아야 됩니다.

 

이번에는 ospf쓰지 않고 rip를 적어줍니다.

나의 ip를 광고해야합니다.

 

ex) Router 1입장에서보면

10.0.0.0과 192.168.1.0을 광고해줘야 합니다.

 

WAN cloud 설정

GUI로 설정할 수 있습니다.

 

WAN Cloud의 Rrame relay설정하기

클라우드 안에 Se0와 Se1, Se2를 연결시켜줘야 합니다.