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[데이터통신] Fiber Channel의 레벨과 IEEE 802.11 무선랜 MAC 프로토콜 평가D별로예요

1. Fibre Channel의 레벨과 각 레벨의 기능에 대해 기술하라.Fibre Channel이란?? 데이터를 통신하는 수단에는 네트워크와 채널 두가지가 있다. 채널은 일반적으로 호스트와 주변장치간의 연결에 사용되며(마스터와 슬레이브 관계), 하드웨어 집약적이고, 데이터 처리시에 부담이 적으며, 데이터 전달이 장애가 없어야 한다. 이에 비해 네트워크는 일반적으로 호스트와 호스트간의 연결로 사용되며(동등한 관계), 소프트웨어 집약적이고, 데이터 처리 부담이 크고, 전송 지연이 없어야 한다. 다음은 채널과 네트워크와 차이점을 표로써 비교한 것이다.?채널네트워크장치 연결 관계호스트-주변장치(마스터-슬레이브 관계)호스트-호스트(동등한 관계)집약 기술하드웨어소프트웨어데이터 처리량많음적음데이터 처리 부담작음큼전송거리단거리장거리지원 프로토콜HIPPI-FPIPI-3SBCCSSCSIetc..IPIEEE 802.xATMetc..?? Fibre Channel은 IPI-3(Intelligent Peripheral Interface)를 위한 직렬 인터페이스로 시작하여, 1998년 ANSI(American National Standards Institute)에서 정보 이동에 관련하여 몇가지를 표준화한 통신 프로토콜 및 규격이다.?? Fibre Channel은 단어의 뜻을 분석해 보면 "섬유"란 뜻의 "Fibre"와 "통로" 란 뜻의 "Channel"이 합쳐진 말이다. Fibre Channel은 SCSI와 IP 프로토콜을 사용하는 워크스테이션(Workstation), 메인프레임(Mainframe), 서버(Server), 데이터 스토리지(Data Storage) 등 그외의 장치들과의 실시간 통신을 위해 신뢰성과 기가비트 상호 통신 기술들을 보장하는 인터페이스이다.?? 영어 사전에 "Fibre"란 단어를 검색해 보면, "Fiber"로 검색되고, 동일한 단어로 "Fibre"가 표시되고 있다. "Fibre"란 단어는 "Fiber"와도 같은 뜻인데, 일반적인 영어 표기법인 "Fiber"로 표시다양한 프로토콜에 대한 인터페이스로 사용이 가능하다.Reliable? Fibre Channel은 보증이 필요한 정보를 전달하는데 있어서 신뢰성을보장한다.Gigabit Bandwidth Now? 현재에 기가비트급의 대역폭을 제공하며, 초당 2기가 비트의 데이터를전달이 가능하다.Multiple Topologies? 전용의 point-to-point, 공유된 루프, 스위치 구성 등 다양한 구성으로사용이 가능하다.Multiple Protocols? Fibre Channel은 SCSI, TCP/IP, 비디오 또는 가공되지 않은 데이터모두에 대해서 높은 퍼포먼스의 데이터 전송을 보장한다.Scalable? 단일의 point-to-point 기가비트 링크에서부터 수백개의 서버가 연결된통합 엔터프라이즈 환경으로까지 연결이 가능하다.Congestion Free? Fibre Channel의 흐름 제어는 데이터 전송에 있어서, 정체 현상이 거의없다.High Efficiency? 가격 효율성은 실제로 기술의 효율성과 상호관계가 있다.그리고, Fibre Channel은 매우 적은 트래픽 오버헤드를 갖는다. 또한, Fibre Channel 프로토콜은 하드웨어를 매우 효율적으로 사용하도록 설계되어 있다.??? Fibre Channel을 많이 사용되는 비슷한 성능의 다른 인터페이스와 비교하면 다음 표와 같다.?Fibre ChannelGigabit EthernetATMTechnology Application스토리지, 네트워크, 비디오, 클러스터네트워크네트워크, 비디오구성point-to-point loop hub, swichedpoint-to-point hub, switchedswitchedBaud rate1.06 Gbps1.25 Gbps622 MbpsScalability to higher data rates2.12 Gbps, 4.24 Gbps정의되지 않음1.24 Gbps전송 보장예아니오아니오밀집 데이터 손실아니오예예프레임 길이가변길이, 0-2KB가변길이, 0-1.5KB고정길이, 53B흐름 제 아직까지도 완전하게 정의되지는 않고 지침만 주어진 상태이다. 모듈을 표준화해서 세분함으로써 각 설계팀은 자신의 부문에 집중할 수 있고 다른 부문의 정보로부터 혼선을 막을 수 있게 됐다.파이버 채널의 각 계층별 기능은 와 같다; 파이버 채널의 계층별 기능FC-0인터페이스와 미디어(케이블, 커넥터, 드라이버, LED, SW Lasers, LW Lasers 등)FC-1인코딩/디코딩 및 전송 프로토콜FC-2프로토콜 정의와 프레임, 시퀀스 및 교환(Exchange) 등의 전송 명시FC-3일반 서비스(즉, 스트라이핑 정의 등)FC-4매핑 레벨(즉, SCSI, IPI, IEEE 802 등)ULP 애플리케이션디바이스 드라이버, 운영시스템(OS) 파이버 채널 아키텍처상위계층(Upper Layer)ULPUpper Layer ProtocolFC-4프로토콜 매핑FC-3일반 서비스FC-PH-1(물리적/신호적계층)FC-2신호 및 프레임 프로토콜FC-1트랜잭션 프로토콜(인코드/디코드)FC-0물리적인 특성파이버 채널 포트각 파이버 채널 포트는 정보를 받는 수신자(Receiver)와 정보를 보내는 송신자(Transmitter)로 구성되는 한 쌍의 파이버를사용한다. 파이버는 광케이블이나 동축케이블을 사용하고 이 한 쌍의 파이버를 링크(Link)라 한다. 하드웨어 구성요소의집합, 즉 미디어, 커넥터 및 둘 이상의 포트와 연결하고 있는 송수신자 등의 집합을 구성형태(Topology)라 하고 노드의 각포트는 링크를 통해서 한 구성형태에 속하게 된다.노드는 송신된 정보의 발신지거나 최종 도착지이다. 노드의 이름은 WWN(World Wide Name)으로 표현되는데 64 비트로정의되고 IEEE 48 비트 MAC 어드레스와 같은 방식으로 나타내며 프로토콜과는 독립적이다. 포트의 유형은 와 같다. 포트 유형포트유형위치관련된 구성형태N_Port노드직접접속(PTP, Point-to-Point) 또는 패브릭NL_Port노드L_Port 모드 - PTP 또는 패브릭NL_Port 모드 - 중재루프(Arbitrat의 상용 무선 LAN MAC와 현재 IEEE 802.11e 태스크 그룹에서 무선 LAN의 QoS 요구사항을 지원하기 위해 표준화 중에 있는 802.11e MAC를 QoS 관점에서 살펴본다. 이번 호에서는 기존 무선 LAN MAC 프로토콜을 이해할 수 있는 시간을 갖는다.무선 LAN은 홈네트워크, 기업 무선 네트워크 그리고 핫스팟 등과 같이 다양한 무선 사용자 환경에서 광범위하게 사용되고 있다. 기존 상용 무선 LAN은 이더넷의 확장으로서 1999년에 표준화된 IEEE 802.11b를 근간으로 베스트 에포트(Best Effort) 서비스만을 제공하고 있다. 그러나 무선 LAN 사용자들은 전송 데이터의 손실없이 완전한 멀티미디어 스트림의 전달을 원하고 있다. 특히 비디오 또는 멀티미디어 스트리밍과 같은 새로운 애플리케이션은 무선 LAN 환경에서도 우수한 QoS(Quality of Service)가 필수적이다.대역폭 확장에 대한 끊임없는 사용자의 요구는 전체 무선 네크워크의 혼잡도 증가와 상대적인 전송 속도의 감소를 유발하고 있다. 따라서 네트워크 관리자는 높은 혼잡도의 네트워크에서도 엄격한 QoS를 요구하는 애플리케이션의 서비스를 보장하기 위해 새로운 메커니즘이 필요하게 됐으며, 이런 요구 사항은 결국 기존의 무선 LAN에서 보다 향상된 MAC(Medium Access Control) 프로토콜을 연구하는 촉매가 됐다.?무선 LAN의 기본은 CSMA/CA무선 LAN에서 사용하는 CSMA(Carrier Sense Multiple Acees) 기술은 기본적으로 모든 스테이션들에게 공평한 무선 매체 접근을 제공하기 위한 것이다. 하지만 CSMA는 'listen-before-talk' 메커니즘을 사용하고 있기 때문에 네트워크에 참여하는 스테이션의 수가 증가할 수록 네트워크의 성능은 현저하게 감소한다.QoS는 유선에서와 마찬가지로 무선 매체에 대해 차별화된 접근 규칙을 제공한다. 높은 우선 순위(Prioritization)를 가지는 트래픽은 낮은 우선 순위 트래픽보다 매체 등의 모든 물리 계층(Physical Layer) 위에 위치할 수 있으며, 사용자 데이터가 자유공간으로 전송되는 것을 제어한다. MAC는 핵심 프레임 동작과 유선 네트워크 백본과의 상호 작용을 제공한다. 서로 다른 물리 계층은 각각 다른 전송 속도를 제공하며, 이런 모든 종류의 네트워크 사이에는 상호 운용성(Interoperability)이 필요하다.802.11 MAC는 IEEE 802.11 표준에서 크게 벗어나지 않는다. 무선 LAN MAC는 자연스럽게 이더넷 스타일의 네크워킹을 무선 링크로 확장했으며, 이더넷과 마찬가지로 전송에 대한 접근을 제어하기 위해 CSMA를 이용한다. 그러나 프레임간 충돌은 귀중한 전송 용량을 낭비하기 때문에, 이더넷이 사용하는 CSMA/CD(Collision Detection) 대신 CSMA/CA(Collision Avoidance, 충돌 회피) 방법을 사용하고 있다. 특히 무선 환경의 특성상 숨겨진(Hidden) 스테이션 문제점 등으로 인해 충돌을 미리 검출하기 어렵기 때문이다.?두개의 무선 LAN MAC 기능802.11 MAC는 필수 기능인 DCF(Distributed Coordination Function)와 선택 기능인 PCF(Point Coordination Function)를 정의하고 있다(그림 2). 즉, 전송 매체는 경쟁(Contention) 모드인 DCF와 비경쟁(Contention Free) 모드인 PCF 모두에서 동작할 수 있다. DCF는 비동기식 전송 방식으로서 802.11 MAC의 기본적인 매체 접근 방식을 제공하며 모든 상용 무선 LAN 제품에 구현돼 있다. DCF는 무선 매체 접근에 있어서 스테이션간의 우선 순위를 전혀 고려하지 않는다. 이런 DCF의 특성은 다양한 형태의 데이터 트래픽 전송을 반영하지 못해 결국에는 사용자가 요구하는 QoS를 지원할 수 없다.동기식 전송 방식은 폴링을 통한 매체 접근 방식으로서 PCF에 의해 구현된다. PCF에서는 PC(Point Coordination) 기능을 중앙의 정한다.

공학/기술| 2004.11.18| 10페이지| 1,000원| 조회(1,636)

IEEE802.11, Fibre channel, NRZ-L, MLT-3, mac..

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