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뚱보프로그래머 입니다.
이더넷이란 무엇인지 알아봅니다.
이더넷(ethernet)은 LAN에서 사용되는 프로토콜이다. 1980년에 DEC, 인텔 및 제록스가 공동으로 개발한 이더넷 1을 기반으로 1985년 IEEE에서 IEEE802.3이라는 표준을 발표했다. 엄밀히 말하면 이더넷은 속도가 10Mbps만 지원되고, 프레임의 구조도 IEEE 802.3과 조금 다르다.
그러나, 대부분 이더넷과 IEEE 802.3을 혼용해서 구분없이 사용한다. 네트워크는 다수의 사용자가 다양한 장비를 통해 연결되므로 장비간의 호환성이 중요하다. 호환성을 유지하기 위하여 제조업체들은 표준을 따른다. 이같이 네트워크 장비의 동작방식을 규정해 놓은 것을 프로토콜(protocol)이라고 한다.
네트워크 관련 표준을 만드는 단체가 여럿 있으며, 그 중에서 LAN에 관련된 표준은 IEEE, WAN은 ITU-T, TCP/IP는 IETE에서 만든 것들을 많이 사용된다.
최초의 이더넷은 1970년 제록스사가 개발했다. 개발초기에는 속도가 3Mbps에 불과 했으나, 1983년에 10Mbps로 발전했고, 1995년에는 100Mbps, 1998년에 1Gbps, 2002년에는 10Gbps로 눈부시게 발전하고 있다.
또, 100Gbps이더넷에 대한 IEEE표준 위원회가 2008년에 구성되었으며, 2010년에 상용 제품이 출시될 것으로 예상된다. 근래에는 전송거리가 100Km이상인 제품들이 개발되어 LAN뿐만 아니라 도시내의 통신에서도 이더넷이 많이 사용된다. 이더넷은 물리계층과 MAC서브계층으로 나누어 진다.
- LAN 프로토콜
IEEE 802.1은 스위치가 수신한 프레임을 목적지와 연결되는 인터페이스로 전송하는 방법과 스위치간에 루프가 없는 경로를 설정하는 방법에 대해서 다룬다. IEEE 802.1을 브리징 서브계층이라고도 하며, 스위치 내부나 스위치간에서만 동작하는 프로토콜이다. IEEE 802.1은 다시 802.1D, 802.1Q 등으로 세분화된다.
IEEE 802.2는 라우터와 같은 레이어 3 장비에 의해서 분리되지 않은 동일한 서브넷에 속한 종단장치간에서 동작한다. 링크 설정방식, 프로임 전송방식 등을 정의하며, 상대측 장비에게 프로임에 포함된 상위 계층 프로토콜을 알려주는데 사용된다. IEEE 802.2를 LCC(logical link control) 서브계층이라고 한다. IEEE 802 시리즈 프로토콜들의 동작 범위는 다음 그림과 같다.
즉, 물리계층은 인접 장비간에 적용되는 프로토콜이다. LLC 서브계층은 스위치로 연결되는 종단장치간에 적용된다.
- 이더넷 물리계층
이더넷 물리계층은 신호 변환방식, 속도, LAN에서 사용되는 커넷터 및 케이블 종류 등을 정의한다. IEEE 802.3 물리계층은 다시 10BASE-T, 100BASE-TX, 1000BASE-LX, 10GBASE-LR, 100GBASE-ER4 등 전송속도 및 사용 케이블 종류에 따라 세분화 된다. 많이 사용되는 iEEE 802.3의 표준은 다음 표와 같다.
- 자동 협상
- 이더넷 케이블
이더넷에서 주로 사용되는 케이블은 TP(twisted pair)와 광케이블이 있다. TP케이블 사양은 TIA(telecommunications industry association)에서 만든 카테고리(category) 3, 5, 6 등의 표준과 ISO(international organization for standardization)에서 만든 클래스 D, E, F 등의 표준을 주로 사용한다.
현재 사용중이거나 개발중인 주요 TP 케이블의 사양은 다음과 같다.
Class F, Class Fa에 해당하는 TIA 표준은 아직 정의되지 않았으나, 실무에서는 카테고리 7, 카테고리 7a라고 통용된다.
인더넷에서 사용되는 광케이블은 레이저의 파장, 전송모드 및 광케이블의 지름에 따라서 전송거리가 달라진다. 레이저의 파장은 850, 1310, 1550 nm(나노 미터) 등이 사용되며, 파장이 길수록 전송거리가 길어진다.
전송모드는 멀티모드(multimode)와 싱글모드(single mode)가 있으며, 싱글모드의 전송거리가 더 길다. 광케이블의 지름은 9, 50, 62.5 미크론(micron) 등이 있으며, 지름이 작을수록 전송거리가 길어진다.
- GBIC과 SFP
기가비트 이더넷 포트가 지원하는 사양이 1000Base-SX, 1000Base-LX 등으로 고정되어 있으면, 네트워크를 설계하거나 구축할 떄 융통성이 적어진다.
이와 같은 문제를 해결하기 위하여 GBIC(gigabit interface converter)을 사용한다.
기가비트 이터넷 포트에는 GBIC을 꽂을 수 있도혹 해놓고, GBIC의 종류에 따라 해당 포트가 1000Base-SX, 1000Base-LX 등으로 동작한다.
SFP(small form-factor pluggable)는 GBIC과 용도가 같으나 크기가 작아 공간을 적게 차지한다. 시스코에 스위치는 사용하는 SFP의 ID와 제품번호를 자동으로 확인하므로, 타사 제품은 사용하기 힘들 수 있다.
