학습 목표

• LAN을 전송 매체에 따라 분류하고 특징을 설명할 수 있다.
• UTP 케이블을 제작할 수 있다.
• 다이렉트 케이블과 크로스오버 UTP 케이블이 어떤 장비 간 연결에 사용되는지 구분하여 설명할 수 있다.

LAN 전송매체의 이해

LAN의 전송 매체 기능

• 데이터 전송은 컴퓨터에서 나오는 디지털 신호인 0과 1을 적당한 전기 신호 형태로 변환하거나 빛의 형태로 바꾸어 전송하는 방식이다.
• 전송 매체는 데이터 신호가 원하는 방향으로 전달될 수 있도록 안내하는 기능을 한다. 또한 전송 중에 데이터 신호의 왜곡을 방지하여 정확하게 전달될 수 있도록 데이터를 보호하는 역할을 하게 된다.

LAN의 전송 매체 분류

• 유선 전송 매체(하드와이어)
  • 송신자와 수신자 사이의 데이터 흐름을 전기 신호로 변환하여 물리적인 경로를 따라 전달한다.
• 무선 전송 매체(소프트와이어)
  • 송신자와 수신자 사이의 데이터 흐름이 물리적인 경로 없이 구성된다.

유선 전송 매체

꼬임선

• 꼬임선은 음성 신호 전송에 적합하며 케이블에 노드 부착이 쉽고 가격이 저렴하지만 잡음에 약하고 전송 거리에 제약을 받는다.
• UTP 케이블과 STP 케이블 두 종류가 있다.

UTP 케이블

• 8가닥의 선이 꼬인 상태로 들어 있어 상호 복합적으로 전기적인 특성을 서로 보완해 준다.
• 굵기가 가늘어 설치와 사용이 매우 쉽고 케이블 자체의 가격도 저렴하여 노드 연결용부터 백본 연결용까지 다양하게 사용되고 있다.
• 이더넷, ATM, 토큰링 등 다양한 네트워크에 활용되고 있다.
• 쉴딩이 없어 전기적 노이즈와 전자기장에 약하고 100M 거리의 제한이 있다.
• 전송속도와 용량에 따라 여러개의 카테고리로 나눌 수 있다.

STP 케이블

• STP 케이블은 전자기적 간섭 현상을 줄이기 위해서 UTP 케이블에 쉴딩을 추가한 것이다.
• 쉴딩 재료는 보통 구리를 사용하여 직물 형태로 짜서 사용한다.
• 회선들 사이의 누화나 간섭 현상을 감소시켜 발전소나 공장 등과 같이 전자기 장애에 민감한 곳에서 주로 사용된다.
• 거리가 멀어지면 신호의 세기가 작아지는 감쇠 현상이 나타나는 것은 UTP와 같다. 그러므로 100M 이상의 거리를 연결하는 목적에는 사용하기가 곤란하다.

동축 케이블

• 동축 케이블은 트위스트 페어 케이블과 같이 두 개의 도체로 구성되어 있다.
• 각 전도체는 STP 케이블과 같이 쉴드로 분리되며 전도체 재료로는 구리가 사용된다.
• 내부 전도체의 굵기가 굵어 감쇠 현상이 적고 먼 거리를 연결할 수 있다.
• 이더넷 형태의 LAN의 연결과 장거리 전화망, 케이블 TV 등에서 사용하며, BNC라는 커넥터를 사용하여 연결한다.
• 가장 많이 사용하는 동축 케이블은 RG 타입으로 50Ω, 75Ω, 93Ω의 임피던스를 가진 케이블을 사용한다.
• 50Ω는 10Base-T 이더넷에, 75Ω는 CATV에 사용한다.

광섬유 케이블

유리나 합성수지로 만들어 빛을 전송하는데 사용하며 향후 가장 널리 사용될 것으로 예측되는 케이블이다. 전송 속다가 다른 전송 매체에 비해 빠르고 전송 용량이 크다.

광섬유 구조

• 광섬유는 내부 물질인 코어와 외부 물질인 클래딩으로 구성되어 있다.
• 코어는 광섬유의 중앙에 위치하여 전기 신호인 데이터가 빛의 펄스 형태로 변환되어 전송되는 통로가 된다.
• 클래딩은 빛이 코어 내부로만 흐르도록 코어를 감싸고 있는 부분이다.

광섬유의 종류

• 광섬유는 코어의 직경과 굴절률의 형태에 따라 단일 모드와 다중 모드로 구분된다.
• 단일 모드 광섬유는 광 코어의 직경을 수 ㎛ 단위 정도로 가늘게 하여 입사된 빛의 직진성을 좋게 하고 하나의 경로를 통해 빛이 전달되도록 하므로 초고속의 데이터 전송이 가능하다. 대용량, 장거리 전송망인 기간망에 주로 사용된다.
• 멀티 모드 광섬유는 광 코어의 직경을 수십 ㎛ 단위 정도로 단일 모드 광섬유에 비해 직진성이 낮고 속도가 떨어지지만 변환 장치 등 주변 기기의 접속이 용이하고 설치 비용이 적게 들어 단거리 전송망에 많이 사용된다.

광섬유의 특징

• 광섬유는 수십 KM의 장거리 전송에 최대 2.5Gbps의 높은 전송속도를 가진다.
• 다른 전송 매체에 비해 외부의 전자파에 의한 간섭이나 신호의 감쇠가 적어 장거리 데이터 사용이 가능하다.
• 전송 도중의 데이터 손실이 적어 리피터나 허브와 같은 중계기의 설치 간격이 10km ~ 100km로 다른 매체에 비해 상당히 넓다
• 적은 공간에 많은 통신 회선을 수용할 수 있으나 설치 및 관리에 특수 장비와 고도의 기술이 필요하다.
• GTS는 위성 통신을 이용하여 지구상의 위치를 찾아내는 무선 통신 시스템이다.
• 선이 없는 공간을 매개체로 데이터를 송신하고 수신하는 시스템을 무선 통신 시스템이라 한다.
• 무선 통신은 공간으로 전파되는 전자파를 전송 매체로 데이터를 전송한다.
• 전자파는 라디오파와 마이크로파로 분류할 수 있다.

무선 전송 매체

라디오파

• 라디오파는 일반적으로 1GHz보다 낮은 주파수로 공간의 매질을 잘 통과할 수 있어 데이터 전송에 유용하게 사용된다.
• 주파수가 낮은 저주파는 주변에 산과 같은 장애물이 있어도 잘 통과하여 정확한 데이터 전달이 가능하다.
• 라디오파는 전자기파이므로 전송 거리에 따라 신호의 세기가 감쇠하고 상호 간섭이 일어날 수 있어 필요한 신호를 송수신하기 위해 안테나가 필요하다.
• 라디오파는 AM/FM 라디오 방송, 텔레비전 방송, 아마추어 무선 통신에 사용.

마이크로파

• 마이크로파는 극초단파, 센티미터파, 밀리미터파를 포함하는 주파수가 높은 전자파를 말한다.
• 휴대 전화, 위성 통신, 무선 LAN 등의 데이터 전달에 사용하는 전자파이다.
• 마이크로파는 지상 마이크로파와 위성 마이크로파로 분류된다.

지상 마이크로파

• 지상 마이크로파는 유선 전송 매체를 사용하기 어려운 강, 도로, 산 등의 장애물을 가로질러 장거리 통신 서비스를 제공하는데 사용된다.
• 수십 Mbps의 데이터 전송 속도를 제공하고 파라불라 안테나를 설치하여 데이터를 송수신한다.
• 지점 간 전송에는 적합하나 전파되는 도중에 감쇠가 크므로 중간에 중계기를 설치한다.

위성마이크로파

• 위성 마이크로파는 지상에는 약 35.000km의 정지퀘도에 쏘아 올린 정지 위성을 사용하여 지상의 위성국과 데이터 송수신을 한다.

UTP 케이블 제작

• LAN에서 컴퓨터, 프린 같은 장비를 연결하는데 주로 사용
• 연결 방식에 따라 다이렉트 케이블과 크로스오버 케이블이 있다.

다이렉트 케이블

• 서로 다른 장비를 연결할 때 사용한다.
• 랜 카드와 허브를 직접 연결하거나, 스위치와 컴퓨터, 스위치와 라우터를 연결할 때 사용한다.

크로스오버 케이블

• 서로 같은 장비를 연결할 때 사용한다.
• 두 대의 컴퓨터를 직접 연결하거나, 허브와 허브, 스위치와 스위치, 라우터와 라우터를 연결할 때 사용한다.

UTP 케이블

• MDI 또는 MDIX 타입을 사용한다.
• 1,2번 핀(Tx)은 전송, 3,6번 핀(Rx)은 수신을 위해 사용된다.

제작 준비

• UTP 케이블 제작에 필요한 공구, RJ-45 커넥터, UTP 케이블 및 보호 캡을 준비한다.

작업 순서

• 니퍼를 이용하여 먼저 UTP 케이블을 필요한 만큼 자른 후에 보호 캡을 끼운다.

• RJ-45 툴의 피복 절단용 스트리퍼를 이용하여 피복 부분만 벗겨낸다.

• 꼬여 있는 케이블을 푼 뒤에 케이블의 종류에 따라 선의 색상에 맞추어 정렬한 후 가지런히 자른다.

• UTP 컨넥터에 케이블을 삽입한다. 각각의 케이블이 색깔에 맞추어 제자리에 잘 들어갔는지 반드시 확인 한다.

• UTP 컨넥터를 RJ-45 툴에 넣고 조심스럽게 집어준다. 반대쪽 끝도 같은 방법으로 제작한다.

• LAN 테스터기로 UTP 케이블이 UTP 컨넥터에 잘 연결이 되었는지를 테스트 한다. 테스터기의 Master 측과 Slave 측의 녹색 램프가 차례대로 1번-2번-3번-4번 순으로 들어오는지 확인한다. 적색 램프에 불이 들어오면 반대로 연결되어 있는 것이고 점등되지 않는 것은 선이 중간에 단선이 되거나 연결이 잘못된 것이다.