유선 LAN(IEEE802.3)
IEEE802.3은 이더넷에 관한 기술을 표준화하고 있다. 이더넷의 기원은 19660년대 후반에서 1970년대 전반에 걸쳐 하와이 대학에서 구축된 ALOHAnet이다.
- ALOHAnet을 참조하여 DEC, Intel, Xerox가 공동으로 개발한 기술 이더넷이다.
IEEE802.3 프로토콜
IEEE802.3은 전송 속도나 사용하는 케이블에 따라 다양한 프로토콜을 표준화하고 있으며, 각 IEEE802.3 뒤에 알파벳 한두 문자를 붙인 정식 명칭을 사용한다.
트위스트 페어 케이블
00BASE-T나 00BASE-TX와 같이 BASE 뒤에 T가 붙어 있는 트위스트페어 케이블을 사용한다. 트위스트 케이블은 겉으로 보기에는 하나의 케이블이지만, 실제로는 8가닥의 구리선을 2가닥씩 꼬아서 하나로 묶은 케이블이다.
실드에 따른 분류
- UTP 케이블
- UTP 케이블은 소위 LAN 케이블을 의미
- 회사나 가정에 쉽게 찾아볼 수 있는 친숙한 케이블
- 다르시 쉽고 가격도 저렴하여 보급에 좋다.
- 전자석 노이즈에 약하다.
- STP 케이블
- 전자석 노이즈에 약한 UTP 케이블의 단점을 보완한 케이블이 STP이다.
- 8가닥의 굴선을 알루미늄 포일이나 금속으로 감싸진 실드처리 되어있다.
- 높은 가격으로 험한 환경에서만 사용한다.
커넥터 핀 할당에 따른 분류
- 스트레이트 케이블
- 크로스 케이블
카테고리에 따른 분류
| 카테고리 | 종별 | 가닥수 | 대응 주파수 | 주요 대응 규격 | 최대 전송 속도 | 최대 전송 거리 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 카테고리 3 | UTP/STP | 4가닥 2쌍 | 16MHz | 10BASE-T | 16Mbps | 100m |
| 카테고리 4 | UTP/STP | 4가닥 2쌍 | 29MHz | Token Ring | 20Mbps | 100m |
| 카테고리 5 | UTP/STP | 8가닥 4쌍 | 100MHz | 100BASE-TX | 100Mbps | 100m |
| 카테고리 5e | UTP/STP | 8가닥 4쌍 | 100MHz | 1000BASE-T 2.5GBASE-T 5GBASE-T | 1Gbps 2.5Gbps 5Gbps | 100m, 55m (10BASE-T일 때) |
| 카테고리 6 | UTP/STP | 8가닥 4쌍 | 250MHz | 1000BASE-T 10BASE-T | 1Gbps 10Gps | 100m |
| 카테고리 6A | UTP/STP | 8가닥 4쌍 | 500MHz | 10BASE-T | 10Gbps | 100m |
| 카테고리 7 | STP | 8가닥 4쌍 | 600MHz | 10BASE-T | 10Gbps | 100m |
광섬유 케이블
케이블에 따른 분류
- 다중 모드 광섬유 케이블
- 10GBASE-SR이나 40GBASE-SR 등 단파장 빛을 사용하는 프로토콜 사용
- 코어 지름 때문에 빛의 전송로가 여럿으로 분산된다.
- 전송로가 여럿이므로 단일 모드 광섬유 케이블에 비해 저렴하다.
- 다루기도 쉽다.
- 단일 모드 광섬유 케이블
- 10000BASE-LX이나 10GBASE-LR 등 장파장 빛을 사용하는 프로토콜이다.
- 코어 지름이 작다.
코어와 클래딩의 굴절률 차를 적절하게 제어 - 빛의 전송로가 하나가 된다.
- MPO 케이블
그림 출처 : https://m.blog.naver.com/wa1998/221925954852커넥터에 따른 분류
- SC 커넥터
- LC 커넥터
- MPO 커넥터
두 가지 통신 방식
반이중화 통신
- 양 방향으로 데이터가 전송될 수 있으나, 동시에 전송하는 것은 불가능한 방식이다.
- 즉 한 번에 한 쪽 방향으로만 데이터의 전송이 가능한 단방향 통신 방식이다.
- 대역폭을 절약할 수 있다는 장점이 있지만 충돌이 발생할 가능성이 있어, 충돌 감지가 필요하며 충돌로 인한 프레임 재전송 및 오류 검출로 인한 시간이 더 걸릴 수 있다.
전이중화 통신
- 하나의 전송 선로에서 데이터가 동시에 양 방향으로 전송될 수 있는 방식이다.
- 충돌이 발생하지 않기 때문에 충돌 감지가 필요하지 않다.
- 반 이중 방식보다 시간을 절약할 수 있다.
- 반 이중 방식에 비해 대역폭이 크게 필요하다는 단점이 있다.
오토 니고시에이션
- 물리 포트에서 사용하는 프로토콜이나 통신 방식을 자동으로 시별하는 기능
무선 LAN(IEEE802.11)
주파수 대역
무선 LAN에서 사용하는 주파수 대역은 2.4GHz 대역 또는 5.0GHz 대역 중 하나이다. 이 대역을 채널이라는 형태로 나누어 사용한다.
2.4GHz 대역
- 2.4GHz 대역은 ISM 밴드라 불린다.
- 무선 LAN 뿐만 아니라 블루투스, 아무추어 문서 등에서도 사용
- 20MHz씩 13개 채널로 나누어 사용
- 주파수 대역이 겹치지 않는 3개의 채널 선택 사용
- IEEE802.11g, IEEE802.11n이 2.4GHz 대역을 사용하는 프로토콜
5GHz 대역
- W52, W53, W56의 3개 주파 대역으로 이루어졌다.
- W52, W53은 20MHz 씩 4개 채널
- W56 20MHz씩 11개 채널
- 채널은 완전히 다른 파장을 사용하기 때문에 19개 모두 동시사용 가능.
변조 방식
무선 LAN은 전파를 사용해 데이터를 보낸다. 0과 1로 구성된 디지털 데이터를 아날로그 전파로 변환하는 것을 변조라 부른다. 무선 LAN은 1차 변조와 2차변조의 2차례 변조함으로써 빠르고도 안정적으로 데이터를 보낼 수 있도록 한다. 데이터를 전파로 보낼 수 있게 1차 변조하고, 전파가 노이즈에 강해지도록 2차 변조를 한다.
1차 변조
1차 변조는 일정 주소로 된 기준 파형인 반송파와 디지털 데이터를 조합해 전파에 싣기 위한 변조파를 만든다.
2차 변조
2차 변조는 1차 변조로 만든 파형을 노이즈에 지지 않도록 하기 위한 변조이다.
무선 LAN의 통신 방식
고속화 기술
IEEE802.11은 새로운 프로토콜이 등장할 때마다 다야안 기술을 추가하면서 고속화를 달성하고 있다.
숏 가드 인터벌
채널 본딩
- 인접한 채널을 동시에 사용함으로써 전송 속도를 향상하는 기술
MIMO
- 무선 LAN에서 공강을 흐르는 비트의 전송로를 공간 스트림이라 부른다.
- 공간 스트림을 동시에 여럿 사용함으로써, 전송 속도를 높이는 기술 MIMO
빔 포밍
- PC 등 무선 LAN 단말에 핀 포인프로 전파를 보내는 기능
- IEEE802.11n에서 옵션 기능이 있다.
- IEEE802.11ac부터 표준 기능으로 내장되었다.
기타 무선 프로토콜
블루투스
- IEEE802.15.1 표준화
- 저전력형 큰거리 문선 통신 프로토콜
지그비
- IEEE802.15.4 표준화
- 저전력형 단거리 문선 프로토콜
Java 먹자