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이더넷(Ethernet)
이더넷이란?
- 현대 LAN, 특히 유선 LAN 환경에서 가장 대중적으로 사용되는 기술.
- 다양한 통신 매체의 규격, 송수신되는 프레임의 형태, 프레임을 주고받는 방법 등이 정의된 기술
>> 물리 계층과 데이터 링크 계층이 밀접하게 연관된 이유.
** 유선 LAN 환경은 대부분 이더넷을 기반으로 구성된다!
- 물리 계층에서는 사용되는 케이블과 같은 연결 매체는 이더넷 규격을 따른다.
- 데이터 링크 계층에서 주고받는 프레임은 이더넷 프레임의 형식을 따른다.
국제 표준으로써의 이더넷
- 이더넷은 IEEE 802.3이라는 이름으로 국제 표준이 됨.
- IEEE 802.3 == 이더넷 관련 다양한 표준의 모음이다라고 이해하면 됨.
>> IEEE 802.3은 이더넷 관련 표준을 만드는 작업 그룹(전문가 단체)을 의미하기도 함.
이더넷 표준에 따라 지원되는 네트워크 장비, 통신 매체의 종류, 전송 속도 등이 달라짐!
** 오늘날에도 이더넷은 발전 중이며, 새로운 표준들이 생기는 중이다.
** 이더넷(IEEE 802.3)관련 표준 : 802.3 뒤 버전을 나타내는 알파벳으로 표현(ex. 802.3u, 802.3ab)
이더넷 표기 방식
: 전송속도 BASE - 추가특성
| 전송 속도 | - 숫자만 표기되어 있으면 Mbps 속도. - 숫자 뒤에 G가 붙는 경우 Gbps 속도. (ex. 100Base-T 캐이블은 100Mbps 속도 지원, 10GBASE-T는 10Gbps 속도 지원) |
| BASE | - BASE는 베이스밴드(BASEband)의 약자로, 변조 타입(modulation type)을 의미. - 변조 타입 : 비트 신호로 변환된 데이터를 통신 매체로 전송하는 방법. |
| -추가 특성 | - 추가 특성(additional distinction) - 통신 매체의 특성을 명시. - 다양한 특성이 명시될 수 있음. >> 전송 가능한 최대 거리 (ex. 10BASE-2, 10BASE-5) >> 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. |
통신매체의 종류
| 추가 특성 표기(통신 매체의 종류) | 케이블 종류 |
| C | 동축 케이블 |
| T | 트위스티드 페어 케이블 |
| S | 단파장 광섬유 케이블 |
| L | 장파장 광섬유 케이블 |
이더넷 프레임
(데이터링크 계층) 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 올려 보냄.
| 프리앰블(preamble) | - 이더넷 프레임의 시작을 알리는 8바이트(64비트) 크기의 정보. - 첫 7바이트는 10101010값을 가지고, 마지막 바이트는 10101011값을 가짐. - 송수신지 간의 동기화를 위해 사용되는 정보. |
| 수신지 MAC 주소와 송신지 MAC주소 |
- '물리적 주소'라고도 불림. - 일반적으로 고유하고, 일반적으로 변경되지 않는 주소. - MAC주소는 네트워크 인터페이스마다 부여되는 6바이트(48비트) 길이의 주소. >> LAN 내의 송수신지 특성. >> 일반적으로 NIC(Network Interface Controller) 장치가 네트워크 인터페이스 역할을 담당. >> 한 컴퓨터에 MAC 주소도 여러개 있을 수 있음. |
| 타입(type) / 길이(length) | 필드에 명시된 크기가 1536(16진수 0600) 이상일 경우 : 이 필드는 타입. **타입 : 이더타입(ethertype)이라고도 함/ 어떤 정보를 캡슐화했는지를 나타내는 정보/ 대표적으로 상위 계층에서 사용된 프로토콜이 명시되기도 함. - 필드에 명시된 크기가 1500(16진수 05DC) 이하일 경우 : 이 필드는 프레임의 크기(길이). |
| 데이터 | 페이로드. 상위 계층에서 전달받거나 전달해야 할 내용. - 최대 크기 : 1500바이트. - 최소 크기 : 46바이트. >> 46바이트보다 작다면 크기 맞추기 용 데이터인 패딩(padding)이 채워짐. 보통 0으로 채워짐. |
| FCS(Frame Check Sequence) | - 오류 검출용 정보 : FCS는 수신한 이더넷 프레임에 오류가 있는지 확인하기 위한 필드. >> 이 필드에는 CRC(Cyclic Redundancy Check)라는 오류 검출용 값이 명시됨. |
이더넷 외의 기술은 없는가?? >> 토큰 링 방식
| 토큰 링(token ring) | - 토큰 링(Token Ring) 네트워크에서는 호스트들이 링(고리) 형태로 연결. (강강술래 느낌) - 호스트끼리 돌아가며 토큰(token)이라는 특별한 정보를 교환. (수건돌리기 느낌) - 네트워크 내 다른 호스트에게 메시지를 송신하려면 반드시 이 토큰을 가지고 있어야 함. |
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