LAN 카드

LAN 카드에는 망의 형태와 전송 속도, 사용하는 케이블과 실장하는 장치의 확장 슬롯 형태에 따라서 여러 가지 종류가 있다. 주류를 이루고 있는 것은 이더넷 접속용 LAN 카드로서 현재 제품의 대부분은 전송 속도 10Mbit/s의 1 BASE-T용 LAN 카드이다. 최근에는 10 BASE-T로부터의 이행이 용이하고, 제품 가격이 거의 동일하다는 점에서 전송 속도를 100Mbit/s로 향상시킨 10 BASE-TX 카드가 주류를 이루고 있다.

데이터를 분할하여 프레임으로 송신

이더넷 접속용 LAN 카드의 데이터 송신 제어방법은 CSMA/CD 방식을 채용하고 있다. 이 방식을 채용한 LAN카드의 송수신 동작의 개요는 (그림)과 같다.

LAN 카드는 PC 등에서 송신 데이터를 받게 되면 IEEE 802.3에서 규정한 데이터 길이로 분할한다. 나아가 분할된 각각의 데이터에 송신측/수신측 양쪽의 MAC 어드레스, 프레임 형태, 데이터 에러 검출용 코드 등 각종 정보를 부가하여 프레임 형식을 정비한다. LAN 카드는 일정 길이의 동기 확립용 신호(프리앰블)를 네트워크상에 송신한 뒤 이 프레임을 송신한다. 수신측 LAN 카드에서는 프리앰블로 동기를 확립하여 프레임을 수신한다. 이어서 그 프레임에 부가되어 있는 수신측의 어드레스를 보고 자기 수신의 프레임이라면 부가되어 있는 정보를 제거하고 PC에 수신 데이터를 보낸다. 그렇지 않은 경우는 이 프레임을 무시하고 PC에는 통지하지 않는다.

또한 이와 같이 네트워크상을 흐르는 프레임은 분할된 것이므로 수신측에서 올바른 순서의 데이터로 복원하기 위해서는 송신측에서 데이터에 안내 번호를 부여한다. 이 안내 번호를 부가하거나 수신한 데이터를 안내 번호순으로 바르게 복원하는 기능을 실현하는 것이 프로토콜 스택이다. 대표적인 프로토콜 스택에는 TCP/IP, IPX/SPX, NetBEUI 등이 있지만, 현재로서는 이(異)기종간 접속성과 WAN과의 친화성 등에서 TCP/IP를 채용하는 기업이 늘고 있다.

관리기능에 의해 각종 정보를 서버에 통지

LAN 카드가 처음 등장했을 때는 전송 속도가 1Mbit/s 정도로 저속이었다. 그 후 장치의 성능향상과 보조를 맞추어 LAN 카드의 성능도 향상되었다. 구체적으로는 ① 전송 속도의 고속화(10Mbit/s에서 100Mbit/s로, 또한 반이중 동작에서 완전 이중동작으로), ② 아키텍처의 최적화와 드라이버 소프트웨어의 동조에 의한 송수신 성능의 향상(복수 작업의 동시 처리, CPU 부하율의 저감, 송수신 버퍼 메모리의 동적인 최적화 등), ③ 저가격화(인텔리전트 형태에서 비인텔리전트 형태로, 또한 복수 칩구성에서 one 칩 구성으로), ④ 망 케이블 접속의 간편화(버스형 접속에서 트리형 접속으로, 동축 케이블에서 연선 케이블) 등이다.

최근에는 성능 향상이 어느 정도도 일단락되어 LAN 카드에 부가되는 다양한 관리기능에 관심이 모아지고 있다. 관리기능의 예로는 네트워크 경유시 특정 장치의 전원을 자동적으로 투입하는 기능(Wake on LAN 등)이나 하드웨어 구성과 BIOS, OS 버전 등 장치의 각종 정보를 네트워크 경유로 수집ㆍ보고하는 기능(DMI 등)이 있다. 이러한 기능을 이용함으로써 서버가 클라이언트를 일원적으로 관리할 수 있게 된다. 즉, 한밤중이나 휴일에 클라이언트의 전원을 원격으로 조정하여 BIOS와 OS를 업데이트하거나, 클라이언트의 하드웨어 고장감시와 알람 통지를 할 수 있다.

서버용에 기가비트 대응 제품도

종래에는 한 종류의 LAN 카드로 서버용과 클라이언트용을 겸용했지만, 최근에는 전술한 관리기능을 가지면서 클라이언트 전용과 서버 전용 등 양극화가 진행되고 있는 동향을 보이고 있다. 클라이언트용은 어느 정도의 성능을 확보하면서 한층 더 저가격화가 진행되고 있다.

서버용은 네트워크 관리기능의 충실화, 스위칭 허브와 조합시켜 실현하는 대역제어 기능, 프레임 우선 부착기능, 장애예방을 위한 다중화 기능 등이 탑재되고 있다.

또한 클라이언트측의 전송 속도가 10Mbit/s에서 100Mbit/s로 향상되었고, 동화상과 음성 등의 실시간성이 요구되는 데이터가 증가함에 따라서 백본과 서버측의 전송 속도에서 병목현상이 일어나는 경우가 점차 증가하게 되었다. 서버측의 고속 LAN 인터페이스에는 FDDI와 ATM-LAN 등이 있지만 최근에는 이더넷의 전송 속도를 1Gbit/s로 향상시킨 기가비트 이더넷이 등장하게 되었다. IEEE 802.3에서 광섬유로의 표준화가 완료되었고, 이것에 준거한 LAN 카드와 스위칭 허브가 각 사에서 제품화되고 있다.

간단한 용어해설

☞ IEEE802.3(Institute of Electrical and Electronics Engineers 802.3)

미국의 전기전자기술자협회. 주로 네트워크의 전송규격을 책정하고 있다. 802위원회에서는 LAN의 표준을 정하고 있으며, 그 중에서 802.3부회에서는 CSMA/CD방식을 심의하고 있다.

☞ MAC(Media Access Control)어드레스

물리 어드레스라고도 한다. 개개의 LAN 카드에 할당된 48비트의 유일한 고정값. MAC 어드레스는 IEEE가 관리하고 있다. LAN 카드는 이 어드레스를 카드상의 ROM 등에 격납한다.

☞ DMI(Desktop Management Interface)

PC 자원 관리 표준화를 추진하는 업계 단체인 DMTF(Desktop Management Task Force)가 규정한 망 관리용 표준 인터페이스 양식. 각종 정보를 격납한 데이터베이스를 작성하여 이것을 망에서 관리한다.

☞ FDDI(Fiber Distributed Data Interface)

광섬유를 전송 매체로 이용한 망으로, 링상의 망의 형태(토폴로지)를 취한다. 전송 속도는 100Mbit/s이다.

☞ ATM-LAN(Asynchronous Transfer Mode LAN)

ATM 기술을 적용한 것으로 링형 또는 별모양의 망 형태를 지원하고 있다. 전송 속도는 수M bit/s∼622Mbit/s로 폭넓어 필요한 대역폭을 보증할 수 있는 것이 특징.