이더넷이란 무엇입니까?

모든 컴퓨터 네트워크에는 컴퓨터와 라우터가 필요합니다. 이들은 각각 네트워크 트래픽을 생성하고 전파합니다. 그러나 어떤 형태의 통신 매체 없이는 그 어느 것도 가능하지 않습니다. Wi-Fi는 적어도 가정 및 기업 네트워킹을 위한 무선 공간에서 지배적인 표준입니다.

무선 네트워킹은 연결된 상태에서 이동할 수 있어야 하는 장치와 함께 사용하기에 매우 편리할 수 있습니다. 그러나 모든 장치에 해당되는 것은 아닙니다. 데스크톱 컴퓨터는 거의 이동하지 않으며 이동하더라도 사용하지 않습니다. Wi-Fi를 통해 네트워크로 연결할 수 있지만 더 나은 옵션이 있습니다.

무선 네트워킹은 벽과 같은 장애물로 인한 신호 저하를 처리해야 합니다. 또한 단일 브로드캐스트 도메인으로 작동합니다. 즉, 모든 장치가 모든 네트워크 트래픽을 수신하고 자신을 겨냥하지 않은 트래픽을 무시하도록 선택합니다. 유선 네트워크가 반드시 이러한 문제를 처리할 필요는 없습니다. 유일한 단점은 연결된 장치가 물리적으로 네트워크에 케이블로 연결되어야 한다는 것입니다. 이것은 데스크톱 컴퓨터에 적합하고 일반적으로 랩톱에 적합하지만 휴대 전화에는 킬러입니다.

유선 네트워크의 지배적인 표준은 이더넷입니다. 홈 네트워크, 엔터프라이즈 네트워크, 슈퍼컴퓨터 시스템 및 자동차 장치에 사용됩니다. 이더넷 표준은 현재 최대 40Gb/s의 네트워크 속도에 사용할 수 있습니다.

참고: 네트워크 속도는 일반적으로 초당 메가비트 또는 초당 기가비트 단위로 표시됩니다. 이것은 메가바이트 및 기가바이트와 구별됩니다. 바이트는 8비트로 구성되므로 메가비트 연결에서 1메가바이트를 전송하는 데 8초가 걸립니다. 바이트를 사용하는 단위는 항상 대문자 "B"로 표시됩니다. 더 작은 단위인 비트는 소문자 "b"를 사용합니다.

태생

이더넷은 1970년대 중반 Xerox PARC에서 처음 개발되었습니다. 원래 설계의 대역폭은 2.94Mb/s였습니다. 그런 다음 이것은 1980년에 이더넷이 처음 상용화된 속도인 10Mb/s로 업그레이드되었습니다. IEEE도 1983년에 802.3으로 표준화했습니다. 초기 10BASE5 표준은 상대적으로 비싼 "두꺼운" 동축 케이블을 사용했습니다. 10BASE2는 구현 비용을 줄이기 위해 더 얇고 저렴한 동축 케이블을 사용하여 1985년에 표준화되었습니다. 대부분의 건물에는 전화 통신에 사용되는 연선 케이블만 있고 처음부터 동축 케이블을 연결해야 했기 때문에 이러한 비용 절감은 상당했습니다.

팁: XBASE-X 표기법은 다소 어색하지만 약간의 논리가 있습니다. 첫 번째 숫자는 네트워크 속도 등급을 나타냅니다. 예를 들어 10BASE5의 네트워크 속도는 10Mb/s 클래스입니다. 두 번째 X는 약간 더 느슨하게 사용되지만 일반적으로 케이블 유형을 나타냅니다. 10BASE2 케이블은 10BASE5 케이블보다 좁습니다. 100BASET는 동축이 아닌 트위스트 페어 케이블을 사용합니다.

1987년에 1BASE5 표준은 트위스트 페어 케이블링을 사용하는 최초의 이더넷 버전을 제공했습니다. 상업적으로는 실패했지만 이 표준은 향후 개발을 위한 기반을 설정했습니다. 1990년에 10BASE-T가 표준화되었습니다. 기존 케이블 인프라에 대한 속도와 지원 덕분에 유행했습니다.

트위스트 페어로 전환

동축 케이블에서 트위스트 페어로 전환한 주된 이유 중 하나는 트위스트 페어 케이블이 이미 널리 구현되었기 때문이지만 성공의 유일한 이유는 아닙니다. 동축 케이블 표준은 본질적으로 하나의 공유 케이블이었습니다. 네트워크 카드가 해당 장치를 위한 것이 아닌 트래픽을 삭제하도록 되어 있었지만 모든 장치에서 다른 모든 장치의 전송이 확인되었습니다.

이것은 모든 호스트가 대역폭을 공유하고 하나의 문제가 전체 네트워크에 영향을 미칠 수 있음을 의미했습니다. 네트워크의 신호 충돌은 충돌하는 프레임을 재전송해야 함을 의미했습니다.

트위스트 페어 케이블링은 각 장치가 라우터 또는 스위치에 대한 전용 링크를 갖는 스타 토폴로지로의 전환을 허용했습니다. 충돌 도메인은 전체 네트워크에서 각 링크로 단축되었습니다. 또한 두 장치가 다른 장치의 모든 대역폭을 사용하지 않으면서 최대 네트워크 속도로 통신할 수 있습니다.

이 설계 선택을 통해 속도를 더욱 높이고 더 광범위한 네트워크를 사용하고 더 긴 케이블 길이를 사용할 수 있습니다. 트위스트 페어 케이블링은 여전히 전기 이더넷 케이블에 사용되지만 광섬유 연결에 대한 표준도 존재합니다.

기타 표준

이더넷은 모든 것을 작동시키는 데 필요한 표준의 광범위한 집합체입니다. 케이블 유형은 표준화된 물리적 커넥터, 신호 방법, 충돌 처리 및 주소 지정입니다. 예를 들어, 케이블은 케이블 길이에 대한 대역폭을 기준으로 범주로 표준화됩니다. 차폐 및 재료와 같은 정확한 세부 사항은 제조업체에 달려 있습니다. 즉, 표준에는 최대 케이블 길이가 100m로 나와 있지만 고품질 케이블은 더 먼 거리에서 작동할 수 있습니다.

물리적 커넥터는 거의 범용 이더넷 커넥터인 8P8C 커넥터와 함께 잘 표준화되어 있습니다. 열악한 환경에서 사용하기 위한 것과 광섬유 연결용으로 설계된 것을 포함하여 일부 변형이 제공됩니다. 8P8C 커넥터에는 8개의 핀이 있으며 그 중 100BASETX 이하의 속도에서는 4개만 사용합니다.

이를 통해 PoE(Power over Ethernet)라는 표준에서 다른 4개의 케이블을 선택적으로 사용하여 전원을 공급할 수 있습니다. 커넥터의 주요 단점은 상대적으로 깨지기 쉬운 약한 잠금 탭이며 일단 부러지면 케이블이 불안정하게 느슨해질 수 있습니다.

표준화된 신호 방법에는 표준 전압 수준, 케이블의 연선 수, 사용되는 레이저의 파장, 단일 또는 다중 모드 광섬유 사용, 반이중 또는 전이중 사용이 포함됩니다. 이더넷은 48비트 MAC 주소를 사용하여 네트워크 트래픽을 라우팅합니다. 이 방법은 매우 잘 표준화되어 있어 Wi-Fi 및 Wi-Max를 비롯한 일부 다른 기술에서 사용하고 상호 호환됩니다.

현재 사용량

케이블 연결을 사용하는 대부분의 홈 네트워크는 최대 2.5GBASE-T까지 전송할 수 있는 Cat5e 케이블을 사용합니다. 그러나 대부분의 홈 네트워크는 Cat5e가 처리할 수 있는 것 이상인 FastEthernet( 100BASE-TX ) 또는 기가비트 이더넷( 1000BASE-T )에서 작동할 가능성이 높습니다.

팁: 각각 2.5Gb/s, 100Mb/s 및 1000Mb/s입니다.

40GBASE-T는 40Gb/s의 속도를 가진 현재 가장 빠른 이더넷 표준입니다. 이것은 2016년에야 표준화되었으며 엔터프라이즈 데이터 센터 환경에서만 실제로 사용할 수 있는 데이터 속도를 제공하므로 아직 널리 사용되지는 않습니다. 또한 40GBASE-T는 충분한 대역폭을 제공하기 위해 Cat8 케이블이 필요합니다.

결론

이더넷은 대부분 이더넷 케이블에서 직접 인식할 수 있는 표준 모음입니다. 이더넷 케이블은 클래스로 제공되며 Cat5e는 최대 2.5Gb/s의 대역폭을 지원하므로 최종 사용자를 위한 기본 표준입니다. 표준은 네트워크를 통해 장치를 물리적으로 연결하는 방법뿐만 아니라 데이터를 전송하는 방법도 정의합니다. 이더넷은 지배적인 유선 네트워킹 표준입니다.