이더넷(Ethernet)

• 현대 LAN, 특히 유선 LAN 환경에서 가장 대중적으로 사용되는 기술
• 다양한 통신 매체의 규격, 송수신되는 프레임의 형태, 프레임을 주고받는 방법 등이 정의된 기술
• 물리 계층에서 사용되는 케이블 - 이더넷 규격을 따름
• 데이터 링크 계층에서 주고받는 메시지의 형태(프레임) - 이더넷 프레임의 형식을 따름
• 모두 특정 이더넷 표준을 이해하고 따르고 있다
  
  

이더넷 표준

• 이더넷은 IEEE 802.3이라는 이름으로 국제 표준이 됨
• IEEE 802.3 = 이더넷 관련 다양한 표준의 모음
• 오늘날에도 이더넷은 발전 중이며, 새로운 표준들이 생기는 중
• 이더넷 관련 표준 802.3 뒤 버전을 나타내는 알파벳으로 표현
• 이더넷 표준에 따라 지원되는 네트워크 장비, 통신 매체의 종류, 전송 속도 등이 달라짐
  
  
  

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통신 매체 표기 형태

전송 속도BASE-추가 특성

전송 속도

• 숫자만 표기되어 있으면 Mbps 속도
• 숫자 뒤에 G가 붙는 경우 Gbps 속도
• 100Base-T 케이블은 100Mbps 속도 지원, 10GBASE-T는 10Gbps 속도 지원
  
  

BASE

• BASE는 베이스밴드의 약자, 변조 타입(modulation type)을 의미
• 변조 타입 - 비트 신호로 변환된 데이터를 통신 매체로 전송하는 방법
  
  

추가 특성

• 통신 매체의 특성을 명시
• 다양한 특성이 명시될 수 있음
  • 전송 가능한 최대 거리 - 10BASE-2
  • 물리 계층 인코딩 방식 - 데이터가 비트 신호로 변환되는 방식
  • 레인 수 - 비트 신호를 옮길 수 있는 전송로 수
• 가장 중요한 추가 특성 - 통신 매체의 종류
  • C - 동축 케이블
  • T - 트위스티드 페어 케이블
  • S - 단파장 광섬유 케이블
  • L - 장파장 광섬유 케이블
• 예시
  • 1000BASE-SX 케이블: 1000Mbps 속도를 지원하는 단파장 광섬유 케이블
    
    
    

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이더넷 프레임

• 이더넷 네트워크에서 주고받는 프레임
• 캡슐화를 거쳐 송신됨: 상위 계층 정보 + 헤더 + 트레일러
  • 헤더 - 프리앰블, 수신지 MAC 주소, 송신지 MAC 주소, 타입/길이
  • 페이로드 - 데이터
  • 트레일러 - FCS
• 역캡슐화를 거쳐 수신됨
  • 헤더, 트레일러 제거 후 상위 계층으로 올려보냄

프리앰블(preamble)

• 이더넷 프레임의 시작을 알리는 8바이트(64비트) 크기의 정보
• 첫 7바이트는 10101010 값을 가지고, 마지막 바이트는 10101011 값을 가짐
• 송수신지 간의 동기화를 위해 사용되는 정보
  
  

수신지 MAC 주소와 송신지 MAC주소

• ‘물리적 주소’라고도 불림
• 일반적으로 고유하고, 일반적으로 변경되지 않는 주소
• MAC 주소는 네트워크 인터페이스마다 부여되는 6바이트(48비트) 길이의 주소
  • LAN 내의 송수신지 특정
  • 일반적으로 NIC(Network Interface Controller) 장치가 네트워크 인터페이스 역할을 담당
  • 한 컴퓨터에 MAC 주소도 여러 개 있을 수 있음
    
    

타입/길이

• 타입 혹은 길이 명시
• 필드에 명시된 크기가 1500(16진수 05DC) 이하일 경우: 프레임의 크기(길이)
• 필드에 명시된 크기가 1536(16진수 0600) 이상일 경우: 타입
  • 이더타입
  • 어떤 정보를 캡슐화 했는지를 나타내는 정보
  • 대표적으로 상위 계층에서 사용된 프로토콜이 명시
    
    

데이터

• 페이로드. 상위 계층에서 전달받거나 전달해야 할 내용
• 최대 크기: 1500바이트
• 최소 크기: 46바이트
  • 46바이트 보다 작다면 크기 맞추기용 데이터인 패딩(padding)이 채워짐. 보통 0으로 채워짐
    
    

FCS

• 오류 검출용 정보: 수신한 이더넷 프레임에 오류가 있는지 확인하기 위한 필드
  • 이 필드에는 CRC(순환 중복 검사, Cyclic Redundancy Check)라는 오류 검출용 값이 명시됨

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이더넷 이외의 기술

토큰 링

• 토큰 링 네트워크에서는 호스트들이 링 형태로 연결
• 호스트끼리 돌아가면 토큰이라는 특별한 정보를 교환
• 네트워크 내 다른 호스트에게 메시지를 송신하려면 반드시 이 토큰을 가지고 있어야 함