물리 계층/데이터 링크 계층 장비 - NIC와 케이블

이더넷 표준 규격에 따른 통신 매체 표기 형태

전송 속도 BASE - 추가 특성

 

전송 속도

  - 숫자만 표기되어 있으면 Mbps

  - 숫자 뒤에 G가 붙으면 Gbps

    ex) 100BASE-T 케이블 → 100Mbps 속도 케이블

          10GBASE-T 케이블  → 10Gbps 속도 케이블

 

 

BASE

  - BASEband 약자로 변조 타입을 의미함

  - 변조 타입 : 비트 신호로 변환된 데이터를 통신 매체로 전송하는 방법

  - 일반적인 LAN 환경에서는 대부분 디지털 신호를 송수신하는 베이스밴드 방식 사용함

  - 이 외에 BROAD(브로드밴드 / BROADband), PASS(패스밴드 / PASSband) 등이 있음

 

 

추가 특성

  - 전송 가능한 최대 거리 / 물리 계층 인코딩 방식 / 레인 수 등이 명시됨

  - 물리 계층 인코딩 방식은 데이터가 비트 신호로 변환되는 방식을 의미함

  - 레인 수는 비트 신호를 옮길 수 있는 전송로 수

 

  ex) 

    - 전송 가능한 최대 거리 : 10BASE-2 

    - 물리 계층 인코딩 방식 :  1000BASE-CX

    - 레인 수 : 100GBASE-LR4

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통신 매체 종류

추가 특성 표기	케이블 종류
C	동축 케이블
T	트위스티드 페어 케이블
S	단파장 광섬유 케이블
L	장파장 광섬유 케이블

    

ex)

  10BASE-T 케이블 : 10Mbps 속도를 지원하는 트위스티드 페어 케이블

  1000BASE-SX 케이블 : 1000Mbps 속도를 지원하는 단파장 광섬유 케이블

  1000BASE-LX 케이블 : 1000Mbps 속도를 지원하는 장파장 광섬유 케이블

 

** 이더넷은 계속 발전 중이고 규격별로 지원되는 속도도 빨라지고 있음

** 100Mbps가량 속도를 지원하는 표준들을 통틀어 고속 이더넷, 

    1Gbp가량 속도를 지원하는 표준은 기가비트 이더넷,

    10Gbps가량 속도를 지원하는 표준은 10기가비트 이더넷이라고 통칭함

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NIC (Network Interface Controller)

호스트와 유무선 통신 매체를 연결하고 통신 신호 변환을 담당하는 네트워크 장비

 

• 통신 매체에는 전기, 빛 등 다양한 신호가 있음
• 통신 매체를 통해 전달되는 신호와 컴퓨터가 이해할 수 있는 정보 간에 변환이 이루어져야 함
• 네트워크 인터페이스 카드, 네트워크 어댑터, LAN 카드, 네트워크 카드, 이더넷 카드(이더넷 네트워크의 경우) 등 다양한 명칭이 있음
• USB로 연결하는 NIC, 마더보드에 내장된 NIC도 있음
• MAC 주소를 통해 자기 주소 / 수신된 프레임의 주소를 인식할 수 있어, 수신받은 프레임이 자신과 관련없는 MAC주소를 갖고 있으면 폐기할 수 있음
• FCS 필드를 토대로 오류 검출해서 잘못된 프레임을 폐기할 수도 있음

 

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트위스티드 페어 케이블 (twisted pair cable)

•  구리 선으로 전기 신호를 주고 받는 통신 매체
•  LAN 케이블의 가장 대중적인 케이블 중 하나
•  케이블 본체와 케이블의 연결부의 커넥터로 이루어져 있고, 주로 활용되는 커넥터를 RJ-45 라고 부름
•  본체 내부는 구리 선이 두 가다씩 꼬아져있음
•  구리 선으로 이루어져 전자적 간섭(노이즈)에 민감함

 

실드에 따른 트위스티드 페어 케이블의 분류

• 노이즈를 감소시키기 위해 구리 선을 그물 모양의 철사(브레이드 실드), 포일(포일 실드)로 감싸 보호하는 경우 많음
• 노이즈를 감소시키는 방식을 차폐(shielding)이라고 함
• 실드 종류는 케이블 본체에 직접 명시되어 있는 경우 많음

타입	설명
STP(Shhielded Twisted Pair) 케이블	브레이드 실드로 구리 선을 감싼 경우
FTP(Foil Twisted Pair) 케이블	포일 실드로 구리 선을  감싼 경우
UTP(Unshielded Twisted Pair) 케이블	아무것도 감싸지 않은 경우

 

 

실드의 종류를 다음과 같은 표기로 더 세분화하기도 함

XX/YTP

 

• XX : 케이블 외부를 감싸는 실드의 종류가 명시됨. 하나 혹은 두 개일 수도 있음
• Y : 꼬인 구리 선 쌍을 감싸는 실드의 종류가 명시됨
• X와 Y에 .U,S,F를 명시
  U : 실드 없음
  F : 포일 실드
  S : 브레이드 실드

종류	케이블 외부	구리 선 쌍
S/FTP	브레이드 실드	포일 실드
F/FTP	포일 실드	포일 실드
SF/FTP	브레이드 실드 및 포일 실드	포일 실드
U/UTP	없음	없음

 

 

 

카테고리에 따른 트위스티드 페어 케이블의 분류

• 카테고리는 트위스티드  페어 케이블 성능의 등급을 구분함
• 카테고리에 따라 지원 대역폭, 주요 대응 규격, 전송 속도 등 성능이 다름
• 높은 카테고리에 속한 케이블일수록 성능이 높아서, 송수신할 수 있는 데이터양이 많고 더 빠른 전송이 가능함
• 앞의 세 글자를 따서 Cat 이라고도 함 ex) Cat3 (카테고리3), Cat5(카테고리5)

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광섬유 케이블

• 빛을 이용해 정보를 전송함
• 전기 신호를 이용하는 케이블에 비해 빠른 속도, 장거리 전송 가능
• 노이즈 간섭 적은 편
• 대륙 간 네트워크 연결에서도 사용

 

광섬유 한가닥에는 코어, 클래딩이 있음

• 코어 : 광섬유 중심에 있으며 실질적으로 빛이 흐르는 부분
• 클래딩 : 코어를 둘러싸고 있으며 빛이 코어 안에서만 흐르도록 빛을 가둠

 

코어의 지름에 따라 싱글 모드 광섬유 케이블, 멀티 모드 광섬유 케이블로 나뉨

 

** μm : 길이의 단위로 마이크로미터 라고 읽음. 머리카락 평균 두께가 약50~150μm

특징	싱글 모드 광섬유 케이블	멀티 모드 광섬유 케이블
코어 지름	작음 (8~10μm)	큼 (50~62.5μm)
빛의 이동 경로	하나 (single)	여러 개 (multi)
거리 전송	장거리 (수십 킬로미터)	근거리 (수백 미터 ~ 수 킬로미터)
신호 손실	적음	많음
사용하는 빛의 파장	장파장	단파장
비용	높음	낮음
대표적인 케이블 규격	1000BASE-LX, 10GBASE-LR	1000BASE-SX, 10GBASE-SR
케이블 색상	노란색, 파란색	오렌지색, 아쿠아색

 

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참고 서적 :  혼자 공부하는 네트워크