이더넷(Ethernet)은 컴퓨터 네트워크 기술의 하나로, 지역 네트워크(LAN)에서 데이터를 전송하는 데 가장 널리 사용되는 표준입니다. 1970년대에 개발되어, 그 이후로 데이터 링크 계층과 물리적 계층에서 사용되는 여러 표준들을 포함하게 되었습니다.
기본 작동 원리
이더넷은 데이터를 프레임 단위로 전송합니다. 각 프레임은 송신지와 목적지의 주소, 전송되는 데이터 및 오류 검사 코드를 포함합니다. 이더넷 네트워크에 있는 각 장치는 고유한 MAC(Media Access Control) 주소를 가지고 있으며, 이 주소를 통해 데이터가 올바른 목적지로 전송됩니다.
이더넷의 특징
- 속도: 초기 이더넷은 10Mbps의 속도를 제공했지만, 기술이 발전하면서 100Mbps(페스트 이더넷), 1Gbps(기가비트 이더넷), 10Gbps 이상의 속도를 지원하는 표준이 개발되었습니다.
- 토폴로지: 이더넷은 별형 토폴로지(star topology)를 사용하는 것이 일반적이며, 스위치나 허브를 중심으로 연결됩니다.
- 가용성: 이더넷은 거의 모든 현대 컴퓨터와 스마트 장치에 구현되어 있으며, 널리 사용되고 접근하기 쉬운 기술입니다.
- 표준화: IEEE 802.3은 이더넷의 표준 규격을 정의합니다.
이더넷 프레임 구조
이더넷 프레임에는 다음과 같은 필드가 포함됩니다:
- 목적지 MAC 주소: 데이터를 받을 장치의 MAC 주소입니다.
- 출발지 MAC 주소: 데이터를 보낸 장치의 MAC 주소입니다.
- 유형: 전송되는 데이터의 유형(예: IPv4, ARP 등)을 식별합니다.
- 데이터 및 패딩: 실제 전송되는 데이터와, 최소 프레임 길이를 충족시키기 위해 추가될 수 있는 패딩입니다.
- 오류 검사: 프레임이 정확하게 전송되었는지 확인하는 데 사용되는 오류 검사 및 수정 정보입니다.
충돌 감지(CSMA/CD)
이더넷의 초기 버전에서는 CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)라는 방식을 사용했습니다. 이 방식에서 각 장치는 캐리어(데이터 전송 채널)를 감지하여 다른 장치가 데이터를 전송 중인지 확인하고, 채널이 사용 중이지 않을 때 데이터를 전송합니다. 만약 충돌이 감지되면, 각 장치는 무작위로 선택된 시간 동안 대기한 후 다시 전송을 시도합니다.
발전
기술이 발전함에 따라, 이더넷은 더욱 고속화되고, 신뢰성과 효율성이 개선되었습니다. 특히 스위치를 사용하는 스위칭 이더넷은 네트워크에서 충돌을 방지하고, 전체 네트워크 대역폭을 더욱 효과적으로 사용할 수 있도록 해 줍니다. 오늘날 이더넷은 데이터 센터, 기업 네트워크 및 가정 네트워크에서 중요한 역할을 하고 있습니다.
