Chapter 13. WIRED LANS: ETHERNET

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◆ 유선 LAN : 이더넷 프로토콜

TCP/IP 프로토콜은 데이터링크 계층, 물리 계층에 대해 어떠한 프로토콜도 제공 안 함.

== 데이터링크, 물리 계층의 어떤 프로토콜과도 호환된다는 뜻!!

 

데이터링크 / 물리 계층은 LAN과 WAN을 사용함. 

 

 

이더넷 LAN의 4가지 버전

ㆍStandard Ethernet (표준 이더넷; 10Mbps)

ㆍFast Ethernet (고속 이더넷; 100Mbps)

ㆍGigabit Ethernet (기가비트 이더넷; 1Gbps)

ㆍ10 Gigabit Ethernet (10 기가비트 이더넷; 10Gbps)

 

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◆ IEEE 802 표준

: 다양한 제조업자들의 장치들 사이의 상호연결이 가능하도록 하는 표준

LAN 프로토콜의 물리 계층, 데이터 계층의 기능을 규격화함.

=> 데이터링크를 LLC / MAC으로 나누고, 여러 물리계층에 대한 표준 만듦.

 

• LLC : 흐름 제어, 오류 제어
• MAC : 실제 매체에 접근하기 위한 방식

 

 

* 프레임 구성은 

[주소|제어신호|데이터|쳌썸]   <--이런 식!

 

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◆ Standard Ethernet (표준 이더넷)

: 1976년 Xerox에서 만든 표준 이더넷.

- 10Mbps의 데이터 율을 가지는 이더넷 기술

 

 

엥? 지금 이런 느린 이더넷 안 쓰잖아? 왜 알아야 돼?

 

=> 이더넷 기술은 발전하면서 '대체' 가 아니라 '업데이트' 됐기 때문에, 기존과의 호환을 위해 표준 이더넷의 특징들이 변하지 않고 남아있는 부분이 있다! 따라서 알아두렴

 

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Preamble 

동기화를 위해 어떤 신호를 먼저 보내는 것

 

SFD(Start Frame Delimiter)

시작하겠다는 신호. 앞 신호 놓쳐도 여기서라도 동기화하면 그 다음 데이터 읽어낼 수 있음! (마지막 동기화 기회)

 

Destination address(DA)

목적지의 데이터링크 계층 주소

 

Source address(SA)

발신지의 데이터링크 계층 주소

 

Length PDU

데이터의 길이가 얼마인지 알려주는 것

 

Data

실제 데이터. 46~1500bytes

1500은 MTU(Maximum Transmission Unit)

 

CRC

CRC-32

CRC 계산하고 0이 아닌 거 발견하면 해당 프레임 버림!

 

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* 이더넷 주소 (MAC 주소)

=> 16진수(0~F)로, 6byte씩. (총 48bit)

 

각 Station별로 NIC(Network Interface Card)에 MAC 주소가 저장되어있음.

 

 

* 이더넷에서 주소 비트의 전송

• Unicast (하나)
• Multicast (다수)
• Broadcast (네트워크 내 모든 지국)

 

ㆍ발신지 주소

항상 Unicast!! (한 곳에서 보내니까)

 

ㆍ목적지 주소

첫번째 바이트의 마지막 비트가 

0이면 Unicast, 

1이면 multicast

모든 주소 비트(48 bit 전체)가 1이면 broadcast

 

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* 이더넷에서 매체 접근 방식

CSMA/CD 방식 사용

 

 

* 이더넷에서 인코딩/디코딩 방식

Manchester 방식 사용

 

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■ 표준 이더넷의 구현

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ㆍ10 Base 5 : Thick Ethernet

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ㆍ10 Base 2 : Thin Ehternet

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ㆍ10 Base-T : Twisted Pair(꼬임 상선) Ethernet

우리가 쓰고있는 LAN케이블 달라하면 주는그 케이블. UTP

 

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ㆍ10 Base-F : Fiber(광섬유) Ethernet

광 케이블

 

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◆ 표준 이더넷의 효율을 높이기 위한 변화들

ㆍBridged Ethernet

- 이더넷과 이더넷을 분리해서 브릿지로 연결

- 분리된 구간 안에서만 충돌이 남 => 속도 향상

※ 스위치랑 다르게 얘는 같은 LAN 뿐만 아니라 다른 LAN끼리 연결할 때도 사용함.

 

ㆍSwitched Ethernet

- 스위치로 네트워크 연결

 

※ 얘는 단순히 같은 레벨로써 LAN 연결할 때 사용.

 

ㆍFull-Duplex Ethernet

- 이전에 10Base5랑 10Base2는 half-duplex였는데,10Base-T는 Full duplex

- 양방향이 되기 위해서 선이 꼬여있음. 두개가 send, 두개가 receive (1 2(send)    3 6(receive) )

 

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◆ Fast Ethernet (고속 이더넷)

- 데이터율을 100Mbps까지 올림

 

고속 이더넷의 목표

: 데이터율 높이되, 표준 이더넷과 호환성이 좋도록 하자!!

- 48비트 주소 그대로 쓰자

- 프레임 형식도 그대로 쓰자

- CSMA/CD도 그대로 쓰자 (Full-Duplex 방식에선 필요없음)

 

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■ 고속 이더넷의 구현

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- 각각 다른 방식으로 인코딩/디코딩

- 블록코딩으로 코드 늘려 제어함.

 

 

100 Base-TX

- UTP (2개 선)

 

100 Base-FX

- Fiber

 

100 Base T4

- UTP (4개 선)

 

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◆ Gigabit Ethernet

- 데이터율을 1Gbps까지 올림

 

기가비트 이더넷의 목표

: 데이터율 높이되, 표준 이더넷(또는 고속 이더넷)과 호환성이 좋도록 하자!!

- 48비트 주소 그대로 쓰자

- 프레임 형식도 그대로 쓰자

- CSMA/CD도 그대로 쓰자

 

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■ 기가비트 이더넷의 구현

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전송 매체의 Type이 다름.