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도시권 통신망

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도시권 통신망(영어: Metropolitan area network, MAN)은 도시권 크기의 지리적 영역에서 사용자들을 컴퓨터 자원과 상호 연결하는 컴퓨터 망이다. MAN이라는 용어는 한 도시 내의 여러 근거리 통신망(LAN)을 하나의 더 큰 네트워크로 연결하여 광역 통신망에 대한 효율적인 연결을 제공하는 경우에 적용된다. 또한 이 용어는 도시권 내의 여러 LAN을 점대점 연결을 통해 상호 연결하는 것을 설명하는 데에도 사용된다.[1][2]

역사

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1999년 무렵, 근거리 통신망(LAN)은 건물과 사무실 내에서 데이터 통신을 제공하며 잘 정착되어 있었다.[3] 도시 내 LAN 간의 상호 연결을 위해 기업들은 주로 공중 교환 전화망에 의존했다. 그러나 전화망은 다양한 LAN 프로토콜이 구현하는 패킷 기반 데이터 교환을 지원할 수 있었지만, 전화망의 대역폭은 이미 회선 교환 음성 통신으로 인해 수요가 과도한 상태였고, 전화 교환기는 LAN이 발생시키는 경향이 있는 트래픽 급증을 처리하기에 부적합하게 설계되어 있었다.[4]: 11 

LAN을 더 효과적으로 상호 연결하기 위해, 당시 장거리 전화 간선에 널리 사용되던 단일 모드 광섬유 라인을 사용하여 사무실 건물들을 연결하는 방안이 제안되었다. 이러한 다크 파이버 링크는 일부 경우 이미 고객 부지에 설치되어 있었으며, 전화 회사들은 가입자 패키지에 다크 파이버를 제공하기 시작했다. 광섬유 도시권 통신망은 전화 회사에 의해 고객을 위한 사설망으로 운영되었으며, 게이트웨이를 통해 공용 광역 통신망(WAN)과 반드시 완전하게 통합될 필요는 없었다.[4]: 12 

도시권 전역의 사무실을 연결하는 대기업 외에도, 대학교와 연구 기관들 역시 다크 파이버를 도시권 통신망 백본으로 채택했다. 서베를린에서는 BERCOM 프로젝트를 통해 시내에 위치한 정부 지원 대학 및 연구 기관의 메인프레임 컴퓨터를 연결하는 다기능 광대역 통신 시스템을 구축했다. BERCOM MAN 프로젝트는 도이체 분데스포스트가 이미 서베를린에 수백 마일의 광섬유 케이블을 설치했기 때문에 빠르게 진행될 수 있었다. 당시의 다른 도시권 다크 파이버 네트워크와 마찬가지로 서베를린의 다크 파이버 네트워크는 도심 어딘가에 허브를 둔 성형 토폴로지를 가졌다.[4]: 56  대학과 연구 기관을 위한 전용 BERCOM MAN의 백본은 GMD 혁신 컴퓨터 시스템 및 전화 연구 센터에서 개발한 고속 슬롯 링 프로토콜을 사용하는 광섬유 이중 링이었다. 따라서 BERCOM MAN 백본은 280 Mbit/s 데이터 전송을 두 채널로 지원할 수 있었다.[4]: 57 

파장 분할 다중화 작동 원리

고밀도 파장 분할 다중화(DWDM)의 생산적 사용은 2000년대 도시권 통신망 발전의 또 다른 추진력이 되었다. 0에서 3000km 이상의 범위를 갖는 장거리 DWDM은 서로 다른 장소에 대량의 데이터를 저장하는 기업들이 데이터를 교환하거나 파일 서버의 미러를 구축할 수 있도록 개발되었다. 통신 사업자의 기존 광섬유 MAN에 DWDM을 사용하게 되면서, 기업들은 더 이상 전용 광섬유 링크로 LAN을 연결할 필요가 없게 되었다.[5]: 14  DWDM을 통해 기업들은 도시 내 제공업체의 기존 다크 파이버 네트워크를 사용하여 전용 MAN을 구축할 수 있었다. 이에 따라 MAN의 구축 및 유지 관리 비용이 저렴해졌다.[5]: 15  도시의 다크 파이버 제공업체가 제공하는 DWDM 플랫폼을 통해 단일 광섬유 쌍을 32개의 파장으로 분할할 수 있었다. 하나의 파장은 10 Mbit/s에서 10 Gbit/s 사이를 지원할 수 있었다. 따라서 도시 내 여러 사무실 사이트를 연결하기 위해 MAN 비용을 지불하는 기업은 가입 서비스의 일부로 MAN 백본의 대역폭을 늘릴 수 있었다. 또한 DWDM 플랫폼은 모든 프로토콜과 트래픽 유형을 DWDM을 통해 전송할 수 있었기 때문에, 도시 내 LAN 연결을 위한 프로토콜 변환의 필요성을 완화해 주었다. 결과적으로 MAN을 구축하려는 기업에 프로토콜 선택의 자유를 주었다.[5]: 16 

북부 산호세와 실리콘 밸리 기술 허브의 다른 지역들을 서쪽으로 바라본 모습. 2002년에서 2003년 사이 스프린트는 도시권을 연결하기 위해 5개의 메트로 이더넷 링을 구축했다.

메트로 이더넷은 대도시 내에서 광섬유 링을 기가비트 이더넷 MAN 백본으로 사용한다. 링 토폴로지는 인터넷 프로토콜(IP)을 사용하여 구현되므로 링크가 혼잡하거나 고장이 나면 데이터를 우회시킬 수 있다.[6] 미국에서 스프린트는 MAN 백본에서 IP 패킷을 라우팅하는 광섬유 링을 조기에 도입한 기업이었다. 2002년과 2003년 사이에 스프린트는 샌프란시스코, 오클랜드, 산호세를 커버하는 3개의 MAN 링을 구축했고, 다시 이 3개의 메트로 링을 추가로 2개의 링과 연결했다. 스프린트 메트로 링은 음성과 데이터를 라우팅했으며, 여러 지역 전화 교환 지점에 연결되었고 총 189마일의 광섬유 케이블로 구성되었다. 메트로 링은 또한 프리몬트, 밀피타스, 마운틴뷰, 팔로알토, 레드우드시티, 샌브루노, 산카를로스, 샌타클래라, 서니베일과 같이 실리콘 밸리 기술 허브의 일부가 된 많은 도시들을 연결했다.[7]

IP 트래픽을 라우팅하지 않는 메트로 이더넷 링은 대신 다양한 독자적 신장 트리 프로토콜 구현 중 하나를 사용했으며, 각 MAN 링에는 루트 브리지가 있었다.[8] 2계층(L2) 스위칭은 네트워크에 루프가 있으면 작동할 수 없으므로, L2 MAN 링을 지원하는 프로토콜은 모두 중복 링크를 차단해야 하며 이에 따라 링의 일부를 차단하게 된다.[5]: 41  L2 메트로 이더넷 링 운영의 단점을 해결하기 위해 다중 프로토콜 레이블 스위칭(MPLS)과 같은 캡슐화 프로토콜도 도입되었다.[5]: 43 

메트로 이더넷은 사실상 이더넷 프로토콜을 근거리 통신망(LAN) 너머로 확장한 것이었으며, 이더넷에 대한 지속적인 투자는 이더넷 프로토콜이 광역 통신망(WAN)에서 사용되는 캐리어 이더넷의 배포로 이어졌다. 도시권 통신망에 대한 모범 사례와 표준을 정의하려는 메트로 이더넷 포럼(MEF)의 노력은 캐리어 이더넷을 정의하는 역할도 했다.[9] IEEE가 새롭게 등장하는 이더넷 기반의 독자적 프로토콜을 표준화하려고 시도하는 동안, MEF와 같은 산업 포럼이 그 간극을 메웠고 2013년 1월에 캐리어 이더넷 2.0 사양을 충족하도록 구성할 수 있는 네트워크 장비에 대한 인증을 시작했다.[10]

도시 인터넷 익스체인지 포인트

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스텔스 파이버 크루가 뉴욕 거리 아래에 432심 다크 파이버 케이블을 설치하고 있다.
AMS-IX의 광섬유 포토닉 스위치

인터넷 익스체인지 포인트(IX)는 역사적으로 MAN을 국가적 또는 전 세계적 인터넷에 연결하는 데 중요했다. 보스턴 메트로폴리탄 익스체인지 포인트(Boston MXP)는 하버드넷(HarvardNet)과 같은 메트로 이더넷 제공업체가 스프린트 및 AT&T와 같은 국가 기간 사업자와 데이터를 교환할 수 있게 해주었다. 익스체인지 포인트는 또한 캠퍼스 망 간의 저지연 링크 역할도 하므로, 매사추세츠 공과대학교와 보스턴 대학교는 Boston MXP를 사용하여 데이터, 음성, 비디오를 교환할 수 있었다. 2002년 기준 기준으로 운영 중이던 미국의 도시 인터넷 익스체인지의 추가 사례로는 앵커리지 메트로폴리탄 액세스 포인트(AMAP), 시애틀 인터넷 익스체인지(SIX), 댈러스-포트워스 메트로폴리탄 액세스 포인트(DFMAP), 덴버 인터넷 익스체인지(IX-Denver)가 있다.[11] 버라이즌은 MAN을 상호 연결하고 인터넷에 접속할 수 있도록 세 개의 지역 도시 익스체인지를 가동했다. MAE-West는 산호세, 로스앤젤레스, 캘리포니아주의 MAN을 담당한다. MAE-East는 뉴욕, 워싱턴 D.C., 마이애미의 MAN을 상호 연결한다. 반면 MAE-Central은 댈러스, 텍사스주, 일리노이주의 MAN을 상호 연결한다.[12]

대도시에서는 여러 지역 제공업체가 다크 파이버 MAN 백본을 구축했을 수 있다. 런던에서는 여러 제공업체의 메트로 이더넷 링이 런던 MAN 인프라를 구성한다. 다른 MAN과 마찬가지로 런던 MAN은 주로 저대역폭의 수많은 연결, 다른 MAN 제공업체로의 빠른 전송, 국가 및 국제 장거리 제공업체로의 고대역폭 액세스를 필요로 하는 도시 고객의 요구에 부응한다. 대도시의 MAN 내에서 도시 익스체인지 포인트는 이제 필수적인 역할을 한다. 런던 인터넷 익스체인지(LINX)는 2005년까지 그레이터런던 지역 전역에 여러 익스체인지 포인트를 구축했다.[13]

국제 인터넷 익스체인지 중 하나를 보유한 도시는 기업과 데이터 센터가 선호하는 위치가 되었다. 암스테르담 인터넷 익스체인지(AMS-IX)는 세계에서 두 번째로 큰 인터넷 익스체인지이며, 고속 인터넷 접속에 의존하는 기업들을 암스테르담으로 끌어들였다. 암스테르담 도시권 통신망 역시 고속 인터넷 접속의 혜택을 받았다.[14]: 105  마찬가지로 프랑크푸르트는 세계 최대의 인터넷 익스체인지인 비영리 DE-CIX를 보유하고 있어 국제 기업들의 데이터 센터를 끌어들이는 자석이 되었다.[14]: 116  메트로 DE-CIX의 비즈니스 모델은 데이터를 도시권이나 지역 내에 유지함으로써 지역 통신 사업자의 전송 비용을 절감하는 동시에, 다른 주요 MAN들과 전 세계적으로 장거리 저지연 피어링을 허용하는 것이다.[15]

같이 보기

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각주

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  1. ↑ “802 IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks: Overview and Architecture”, 《P802-Rev/D1.6 (Revision of IEEE STD 802-2001, Incorporating IEEE STD 802A-2003, and IEEE STD 802B-2004)》 (IEEE Computer Society), 2002: 1–68, ISBN 9780738182193, A MAN is optimized for a larger geographical area than is a LAN, ranging from several blocks of buildings to entire cities.
  2. ↑ Kenneth C. Laudan; Jane P. Laudon (2001). 《Management Information Systems: Managing the Digital Firm》 10판.
  3. ↑ “Quotes in 1999”. 《Cafe au Lait Java News and Resources》. 2016년 4월 14일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2022년 12월 25일에 확인함. Then one day, hardware was ridiculously cheap, software knew about the hardware, and you could actually plug a couple of machines together and they'd talk to each other. The real year of the LAN had quietly happened.
  4. 1 2 3 4 IGIC, Inc. Staff 편집 (1994). 《Fiber Optic Metropolitan Area Networks (MANs)》. Information Gatekeepers Inc. ISBN 9781568510552.
  5. 1 2 3 4 5 비베크 알웨인 (1994). 《Optical Network Design and Implementation》. Cisco Press. ISBN 9781587051050.
  6. ↑ 매튜 라이오틴 (2003). 《Mission-critical Network Planning》. Artech House. 105쪽. ISBN 9781580535595.
  7. ↑ 《Fiber in the Loop》 15 (11), Information Gatekeepers Inc, November 2003, 2쪽틀:Full citation needed
  8. ↑ 매튜 라이오틴 (2003). 《Mission-critical Network Planning》. Artech House. 106쪽. ISBN 9781580535595.
  9. ↑ 제프리 S. 비즐리 & 피야삿 닐캐우 (2012). 《Networking Essentials: Networking Essentials》. Pearson Education. 10–4쪽. ISBN 9780133381702.
  10. ↑ 찰스 E. 스퍼전; 조안 지머먼 (1994). 《Ethernet Switches: An Introduction to Network Design with Switches》. O'Reilly. 49쪽. ISBN 9781449367268.
  11. ↑ 마릴린 켐퍼 리트먼 (2002). 《Building Broadband Networks》. CRC Press. 78쪽. ISBN 978-1-4200-0001-6.
  12. ↑ 게리 B. 셸리; 제니퍼 캠벨 (2011). 《Discovering the Internet: Complete》. Cengage Learning. 345쪽. ISBN 978-1-111-82072-5.
  13. ↑ 자카르 파울루스; 노르베르트 폴만; 헬무트 라이머 편집 (2005). 《ISSE 2005 — Securing Electronic Business Processes: Highlights of the Information Security Solutions Europe 2005 Conference》. Springer. 324쪽. ISBN 978-3-8348-0011-4.
  14. 1 2 《Comparative Study of Smart Cities in Europe and China 2014》. Springer. 2015. ISBN 978-3-662-46867-8.
  15. ↑ “IX Reach announced as official reseller of DE-CIX New York”. 《www.ixreach.com》. IX Reach. 2014년 3월 28일. 2019년 4월 8일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2019년 3월 8일에 확인함.

참고 문헌

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  • Behrouz A. Forouzan (2007). Data Communications and Networking forth edition, p.15, 10-15, McGraw-Hill, ISBN 978-89-6055-018-6
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