요약
- 이더넷이 무엇인가 _ 물리적 장치와 데이터 송수신 방법의 정의된 네트워크 기술
- 통신 매체에는 어떤게 있는가 _ 케이블(동축 케이블, 트위스티드 페어 케이블, 광섬유 케이블)
- 허브는 무엇인가 _
- 물리 계층과 데이터 계층의 큰 차이 ! _ 주소가 있고 없고(MAC주소)
이더넷
- 유선 LAN 환경에서 가장 대중적으로 사용되는 기술
- 컴퓨터끼리 정보를 주고 받으려면 연결이 되어 있어야한다. 연결을 시켜주는것을 통신 매체 라고 한다. (ex. 케이블...)
- 단지 연결만 시키면 어떤 데이터를 어떻게 주고받을지 알 수 없다. 이런 정보를 송수신하는 방법도 정해져있다.
이더넷은 이런 물리적인 장치들과 데이터 송수신 방법등이 정의된 네트워크 기술이다.
물리 계층과 관련된 이더넷 표준과 통신 매체
통신 매체 표기 형태
- 이더넷 표준에 따라 통신 매체의 종류와 전송 속도가 달라진다.
위와 같은 형태로 표기한다.
1. 전송 속도
| 전송 속도 표기 | 의미 |
|---|---|
| 10 | 10Mbps |
| 100 | 100Mbps |
| 1000 | 1000Mbps(1Gbps) |
| 2G | 2Gbps(2000Mbps) |
그냥 숫자만 있으면 Mbps, G가 붙으면 Gbps이다.
적혀있는 만큼 속도를 지원하는 케이블인 것이다.
2. Base
- Baseband의 약자로 변조 타입을 의미 (=비트 신호로 변환된 데이터를 통신 매체로 전송하는 방법)
사실 무슨말인지 잘 모르겠는데, 대부분 디지털 신호를 송수신하는 베이스밴드 방식을 사용한다고 한다.
3. 추가 특성
-
통신 매체의 특성을 말한다.
ex. 전송 가능한 최대거리, 물리 계층 인코딩 방식, 레인 수 등 (읽고만 넘어가자~)통신 매체 종류
통신 매체의 종류 케이블 종류 C 동축 케이블 T 트위스티드 페어 케이블 S 단파장 광섬유 케이블 L 장파장 광섬유 케이블 -
이러한 케이블들은 명칭은 다 알지는 못했지만, 집에서 다 한번씩은 본적이 있었다.
데이터 링크 계층의 이더넷 프레임
이더넷 프레임
위와 같은 그림을 가지고 Preamble은 이더넷 프레임인지를 알리는 정보이다. 즉, 동기화를 위한 정보
DA 아마 수신지 MAC 주소를 의미하고 SA는 송신지 MAC 주소를 의미한다.
우리도 집을 찾아갈때 주소가 있어야 잘 찾아간다. 컴퓨터도 마찬가지 갈곳과 다시 응답할 곳을 못찾는다면 데이터를 제대로 못주고 받을 것이다.
MAC 주소는 반드시 고유하다고 알고있었는데!!! 사실 변경이 가능하다고 한다. (근데 이럴 경우가 희박하다고 함)
FCS 오류용 필드이다.
NIC와 케이블
- 호스트와 통신 매체를 연결하고, MAC 주소가 부여되는 네트워크 장비 (물리적으로 전달되는 신호와 컴퓨터가 이해하는 정보로 변환을 담당)
- 케이블은 NIC에 연결되는 물리 계층의 유선 통신 매체 (ex. 트위스티드 페어 케이블, 광섬유 케이블)
- 네트워크와 연결을 담당하는 점에서 네트워크 인터페이스 역할을 수행
- FCS를 통한 오류 검출, 잘못된 주소라면 폐기등의 정보가 맨처음으로 들어올때 걸러주는 역할도 한다.
트위스티드 페어 케이블
- 구리 선으로 전기 신호를 주고받는 통신 매체 (예전에 아버지가 짤라서 꼬으는걸 본적이 있는데 그게 이건가보다!)
- 케이블 본체 + 커넥터
- 어떠한 이유로 구리 선에 전자적 자극이 생겨 노이즈가 발생할 수 있고, 이를 감소시키는 방식이 차폐이다.
(ex. 브레이드 실드, 포일 실드)
어떤걸로 감싸느냐에 따라 U(실드X), S(브레이드), F(포일)로 사용한다.
실드는 외부 실드, 내부 실드로 나뉜다. (표시는 위와 동일) - 카테고리에 따라서 분류가 가능함 (높은 카테고리일수록 높은 성능)
광섬유 케이블
- 빛(광)을 이용해 신호를 주고 받는 통신 매체
- 빛을 이용하기 때문에 속도도 빠르고 멀리 전송이 가능
- 광섬유 중심에는 코어가 존재 (실질적으로 빛이 흐르는 부분)
코어는 클랜딩으로 둘러싸여있다. - 코어의 지름에 따라 싱글 모드 광섬유 케이블, 멀티모드 광섬유 케이블로 나뉨
| 모드 | 코어지름 | 특징 |
|---|---|---|
| 싱글 모드 광섬유 케이블 | 8~10 마이크로미터(지름) | 지름이 작아 광 신호의 경로가 1개(= 모드가 하나) / 신호 손실이 적어 장거리에 좋음 |
| 멀티모드 광섬유 케이블 | 50~62.5 마이크로 미터(지름) | 빛의 경로가 다양함 / 신호 손실이 큼 |
허브
- 물리 계층 대표적 네트워크 장비 / 데이터 링크 계층에는 스위치가 존재
- 여러 대의 호스트를 연결하는 장치
- 물리 계층에 속하는 장치라서 주소가 없다! 그래서 모든 데이터를 연결된 여러 대의 호스트에게 그대로 넘겨준다. 판단은 호스트가!
- 동시에 송수신이 불가능하다. (반이중 모드라고 함)
이러다보니 호스트가 동시에 허브에 신호를 송신하면 충돌이 발생
CSMA/CD
- 위의 충돌을 방지하기 위한 프로토콜(= 반이중 문제)
- 현재 상태를 확인후 다른 호스트가 접근중이지 않을떄 접근한다.
만약 충돌이 발생한다면 임의의 시간 대기후 다시 전송
스위치
- 데이터 링크 계층에 주소가 존재하는 네트워크 장비
- 여러 포트에 호스트 연결 가능
- MAC 주소를 기억하고 이를 바탕으로 접근을 한다. 만약 긴 시간동안 접근이 없다면 삭제한다.
VLAN
- 스위치의 여러 기능중 중요한 기능 Virtual LAN(Virtual들어가면 다 중요해지는것같다..)
즉, 여러 스위치가 있는 것 처럼 LAN을 구성 할 수있다.
같은 스위치에 연결되어 있어도 가상으로 다른 LAN에 연결되어 있기 때문에 네트워크 통신을 하려면 상위 계층이 필요하고, 그냥은 통신을 할 수 없다.
그럼 VLAN은 어떻게 구성하는데?
- 간단하고 대중적인 방식 포트 기반 VLAN
- 포트마다 LAN을 설정해준다. 그래서 해당 포트에 들어온 호스트는 해당 LAN에서만 통신을 하게 된다.
이외에도 VLAN 트렁킹, MAC 기반 VLAN이 있다.
기본 숙제
이더넷 프레임에서 ㄱ,ㄴ,ㄷ에 들어갈 올바른 단어를 보기에서 찾아 빈칸을 채워 보세요.(p.87)
ㄱ. 프리앰블(Preamble)
ㄴ. 송신지 MAC 주소
ㄷ. FCS
CSMA/CD와 관련해 서로 맞는 용어끼리 선으로 이어 보세요.(p.111)
1. CS - 캐리어 감지 (Carrier Sense)
2. MA - 다중 접근 (Multiple Access)
3. CD - 충돌 검출 (Collision Detection)
추가 숙제
집에 있는 케이블에 표기된 명칭 표기를 바탕으로 케이블 구조 및 전송속도 가늠해 보기
좀 더럽긴 하지만 집에 있는 선을 사진찍어서 본 결과
UTP 라고 적혀있었다. 즉, 우리집은 차폐를 하지 않은 구리 선만 있는 케이블이였다. 이렇게 확인하니깐 신기하다~
전송 속도에 대해서는 찾지 못했다.
참고 : 모든 출처 "혼자 공부하는 네트워크"
