1. 이더넷이란 무엇인가?
이더넷(Ethernet)은 현대 유선 랜(LAN) 환경에서 가장 널리 사용되는 네트워크 기술입니다.
이더넷은 물리 계층과 데이터 링크 계층 모두에 관여하며,
각 계층에서 데이터를 송수신하는 규칙과 프레임의 형식을 정의합니다.
주요 역할:
- 물리 계층:
데이터 전송에 사용되는 케이블과 같은 통신 매체의 규격을 정의. - 데이터 링크 계층:
두 네트워크 장치가 데이터를 주고받을 때, 프레임의 형태와 전송 규칙을 정의.
핵심 요약:
- 물리 계층에서는 이더넷 케이블 규격이 사용됩니다.
- 데이터 링크 계층에서는 이더넷 프레임을 통해 데이터를 송수신합니다.
2. 물리 계층에서의 이더넷 기술
2.1 이더넷 표준 (IEEE 802.3)
- IEEE 802.3은 이더넷 관련 기술의 국제 표준을 정의한 규격입니다.
- IEEE 802.3 자체는 하나의 단일 규칙이 아니라, 다양한 표준들의 집합입니다.
- 예:
- 802.3u: Fast Ethernet (100Mbps 지원).
- 802.3ab: Gigabit Ethernet (1Gbps 지원).
2.2 이더넷 케이블 표기법
이더넷 케이블은 다음과 같은 형식으로 표기됩니다:
[전송 속도]-BASE-[추가 특성]
예시:
-
10BASE-T:
- 전송 속도: 10Mbps
- BASE: 베이스밴드(디지털 신호 전송 방식)
- T: 트위스티드 페어 케이블
-
1000BASE-SX:
- 전송 속도: 1Gbps (1000Mbps)
- BASE: 디지털 신호
- SX: 단파장(short wavelength) 광섬유 케이블
2.3 케이블 종류와 추가 특성
추가 특성은 케이블의 물리적 속성과 전송 방식을 나타냅니다.
- T (Twisted Pair): 트위스티드 페어 케이블. 일반적인 랜 케이블.
- C (Coaxial): 동축 케이블. 과거 네트워크에서 사용.
- S, L (Fiber Optic): 광섬유 케이블. 빛으로 신호를 전달하여 높은 속도와 장거리 전송 가능.
실무 팁:
- 10BASE-T는 일반적으로 가정이나 소규모 사무실 환경에서 사용됩니다.
- 1000BASE-LX는 데이터센터처럼 고속 전송이 필요한 환경에서 사용됩니다.
3. 이더넷 전송 속도별 구분
이더넷은 지원되는 속도에 따라 여러 유형으로 나뉩니다.
| 유형 | 지원 속도 | 설명 |
|---|---|---|
| 고속 이더넷 | 100Mbps | Fast Ethernet (802.3u) |
| 기가비트 이더넷 | 1Gbps (1000Mbps) | Gigabit Ethernet (802.3ab) |
| 10기가비트 이더넷 | 10Gbps | 10G Ethernet (802.3ae) |
4. 데이터 링크 계층에서의 이더넷 기술
4.1 이더넷 프레임
이더넷 프레임은 데이터 링크 계층에서 송수신되는 데이터의 기본 단위입니다.
프레임은 데이터가 효율적이고 오류 없이 전송되도록 설계되었습니다.
이더넷 프레임 구조:
- 프리앰블 (Preamble):
- 데이터 전송 시작을 알리고, 수신 장치가 신호를 동기화할 수 있도록 도와줌.
- 목적지 MAC 주소:
- 데이터를 받을 네트워크 장치의 MAC 주소.
- 출발지 MAC 주소:
- 데이터를 보내는 네트워크 장치의 MAC 주소.
- EtherType:
- 상위 프로토콜을 구분하기 위한 정보. (예: IPv4, IPv6)
- 데이터 (Payload):
- 실제로 전송되는 데이터.
- 패딩 (Padding):
- 프레임 최소 크기를 맞추기 위해 추가되는 데이터.
- 프레임 체크 시퀀스 (FCS):
- 데이터 전송 중 오류 검출을 위해 사용.
4.2 MAC 주소란?
- MAC 주소 (Media Access Control Address)는 네트워크 장치마다 부여된 고유 식별자입니다.
- 구조: 6바이트(48비트)로 구성되며, 보통 16진수로 표기됩니다.
예:00:1A:2B:3C:4D:5E
MAC 주소의 역할:
- 네트워크에서 데이터를 정확한 목적지로 전달.
- 같은 네트워크 내에서 데이터 흐름을 관리.
5. 이더넷이 중요한 이유
-
현대 네트워크의 기반 기술:
대부분의 유선 네트워크는 이더넷을 기반으로 구축됩니다. -
확장성과 호환성:
- 다양한 전송 매체와 속도를 지원하여 유연하게 확장 가능.
- 오래된 장비와도 호환되도록 설계됨.
-
실무에서의 활용도:
- 서버, 스위치, 라우터 등 네트워크 장비 대부분이 이더넷을 기반으로 동작.
- 데이터센터, 기업 네트워크, 가정용 네트워크 등 다양한 환경에서 사용.
6. 정리 및 학습 방향
- 물리 계층에서는 이더넷 케이블과 통신 매체의 종류, 전송 속도를 이해해야 합니다.
- 데이터 링크 계층에서는 이더넷 프레임의 구조와 MAC 주소의 역할을 학습해야 합니다.
- 이더넷 표준은 계속 발전하고 있으므로, 지원 속도와 표준 규격에 대한 이해를 꾸준히 갱신해야 합니다.
Hello world