이더넷 통신과 기술에 대한 이해

안녕하세요. 이번 글에서는 네트워크 환경에서 가장 일반적으로 사용되는 이더넷의 정의와 역할, 그리고 물리 계층 및 데이터 링크 계층에서 이더넷이 적용되는 방식을 다루겠습니다. 이더넷은 현대의 유선 LAN(로컬 영역 네트워크) 환경에서 필수적인 기술로, 다양한 통신 매체와 메시지 형식을 규정하며 네트워크를 구성하는 중요한 역할을 합니다.

이더넷 통신과 기술에 대한 이해

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이더넷이란

 

이더넷(Ethernet)은 로컬 네트워크 환경에서 데이터 통신의 표준 기술로 자리 잡았습니다. 특히, 물리 계층에서 정보를 송수신하는 규칙, 데이터 링크 계층에서 메시지를 주고받는 형식을 규정하여 원활한 네트워크 통신이 가능하도록 하는 기술입니다.

• 물리 계층 : 물리적인 연결 매체(케이블)에서 데이터를 어떻게 송수신할지 규정합니다.
• 데이터 링크 계층 : 데이터를 주고받는 형식, 즉 프레임(Frame)의 구조를 규정하여 호스트 간 통신을 담당합니다.

이더넷은 국제 표준 IEEE 802.3에 기반을 두고 있습니다. 이 표준은 이더넷 네트워크 장비가 규칙을 준수하도록 규정합니다.

 

 

물리 계층에서의 이더넷 기술

 

물리 계층에서는 네트워크에 사용하는 통신 매체, 즉 연결 케이블의 종류와 규격을 정의하는 것이 주요 내용입니다. 유선 LAN 환경에서 대부분의 통신 매체와 네트워크 장비가 이더넷 규격을 따르며, IEEE 802.3 표준에 따라 여러 케이블이 사용됩니다.

통신 매체 표기법

이더넷 케이블 표기법은 전송 속도-변조 방식-추가 특성으로 구성됩니다. 예를 들어, 100BASE-T 표기는 100Mbps의 속도와 베이스밴드(디지털 신호 전송 방식)를 사용하며, 트위스티드 페어 케이블(T)을 의미합니다.

• 전송 속도 : 앞에 위치한 숫자로 전송 속도를 나타냅니다. 예를 들어, ‘100’은 100Mbps를 의미하고, ‘10G’는 10Gbps를 의미합니다.
• 변조 방식(BASE/BROAD) : ‘BASE’는 디지털 신호를 사용함을 의미합니다.
• 추가 특성 : 케이블 종류와 특성을 나타냅니다. T는 트위스티드 페어 케이블을, C는 동축 케이블을, S나 L은 광섬유 케이블을 의미합니다.

이 표기법을 통해 사용자는 케이블의 최대 전송 속도와 특성을 빠르게 파악할 수 있습니다.

 

 

데이터 링크 계층에서의 이더넷 기술

 

데이터 링크 계층에서의 이더넷은 이더넷 프레임 형식을 규정합니다. 데이터 링크 계층에서 송수신되는 모든 데이터는 이더넷 프레임 형식으로 캡슐화되며, 이는 호스트 간 신뢰할 수 있는 통신을 보장합니다. 이 프레임은 다양한 네트워크 정보를 담고 있으며, 송수신 호스트가 데이터를 올바르게 해석하고 전달할 수 있도록 합니다. 이더넷 프레임 형식은 다음과 같은 기본 요소로 구성됩니다.

• 프리앰블 : 송신 전에 동기화를 맞추기 위해 사용됩니다.
• MAC 주소 : 송신자와 수신자의 물리적 주소입니다.
• 데이터 : 전송되는 실제 정보입니다.
• FCS : 프레임의 무결성을 확인하는 용도로 사용됩니다.

 

이더넷의 발전과 속도

 

이더넷 기술은 지원되는 속도에 따라 여러 유형으로 구분되며, 시간이 지나면서 지속적으로 발전하고 있습니다. 오늘날의 이더넷 기술은 크게 다음과 같은 유형으로 구분할 수 있습니다.

• 고속 이더넷 (Fast Ethernet) : 최대 100Mbps의 속도를 지원합니다.
• 기가비트 이더넷 (Gigabit Ethernet) : 1Gbps의 속도를 지원합니다.
• 10기가비트 이더넷 (10Gbps Ethernet) : 10Gbps 이상의 속도를 지원합니다.

이와 같은 이더넷 기술의 발전은 네트워크 속도의 향상을 가져왔으며, 지금도 이더넷 기술은 계속해서 발전을 하고 있습니다.

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이더넷 기술은 유선 LAN 환경에서 필수적이며, 표준 규격에 따라 발전하고 있습니다. 물리 계층과 데이터 링크 계층에서 이더넷을 이해함으로써 네트워크의 신뢰성과 효율성에 대해 이해할 수 있습니다.