수십 년 동안 이더넷은 비교적 저렴하고 빠르며 매우 인기 있는 LAN(근거리 통신망) 기술임을 입증했습니다.
이더넷의 역사
엔지니어 Bob Metcalfe와 D.R. Boggs는 1972년부터 이더넷을 개발했습니다. 그들의 작업을 기반으로 하는 산업 표준은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.3 사양 세트에 따라 1980년에 설정되었습니다. 이더넷 사양은 낮은 수준의 데이터 전송 프로토콜과 제조업체가 카드 및 케이블과 같은 이더넷 제품을 구축하기 위해 알아야 하는 기술적 세부 사항을 정의합니다.
이더넷 기술은 그 이후 몇 년 동안 발전하고 성숙해 왔습니다. 오늘날 소비자는 기성 이더넷 제품을 사용하여 설계된 대로 작동하고 서로 협력할 수 있습니다.
이더넷 기술
기존 이더넷은 초당 10메가비트(Mbps)의 속도로 데이터 전송을 지원합니다. 네트워크의 성능 요구 사항이 시간이 지남에 따라 증가함에 따라 업계에서는 고속 이더넷 및 기가비트 이더넷에 대한 추가 이더넷 사양을 만들었습니다.
패스트 이더넷은 기존 이더넷 성능을 최대 100Mbps까지 확장하고 기가비트 이더넷은 최대 1,000Mbps까지 확장합니다. 일반 소비자는 사용할 수 없지만 10기가비트 이더넷(10,000Mbps)은 이제 일부 기업, 데이터 센터 및 Internet2 엔터티의 네트워크에 전력을 공급합니다. 그러나 일반적으로 비용으로 인해 광범위한 채택이 제한됩니다.
이더넷 케이블도 마찬가지로 여러 표준 사양으로 제조됩니다. 가장 널리 사용되는 이더넷 케이블인 카테고리 5(CAT5 케이블)는 기존 이더넷과 고속 이더넷을 모두 지원합니다. 카테고리 5e(CAT5e) 및 CAT6 케이블은 기가비트 이더넷을 지원합니다.
이더넷 케이블을 컴퓨터(또는 다른 네트워크 장치)에 연결하려면 케이블을 장치의 이더넷 포트에 연결하십시오. 이더넷을 지원하지 않는 일부 장치는 USB-이더넷 어댑터와 같은 동글을 사용하여 이더넷 연결을 지원할 수 있습니다. 이더넷 케이블은 기존 전화기에 사용되는 RJ-45 커넥터와 유사한 커넥터를 사용합니다.
OSI(Open Systems Interconnection) 모델에서 이더넷 기술은 물리적 및 데이터 링크 계층(각각 레이어 1 및 2)에서 작동합니다. 이더넷은 널리 사용되는 모든 네트워크와 상위 수준 프로토콜(주로 TCP/IP)을 지원합니다.
이더넷 유형
종종 Thinnet이라고 하는 10Base5는 이더넷 기술의 첫 번째 화신이었습니다. 업계에서는 1980년대에 10Base2 Thinnet이 등장할 때까지 Thicknet을 사용했습니다. Thinnet은 Thicknet과 비교하여 더 얇아지고(5mm 대 10mm) 더 유연한 케이블의 이점을 제공하므로 사무실 건물에 이더넷을 더 쉽게 연결할 수 있습니다.
그러나 기존 이더넷의 가장 일반적인 형태는 10Base-T입니다. 10Base-T 케이블은 동축이 아닌 UTP(Unshielded Twisted Pair) 배선을 사용하기 때문에 Thicknet 또는 Thinnet보다 전기적 특성이 우수합니다. 10Base-T는 또한 광섬유 케이블과 같은 대안보다 비용 효율적입니다.
광섬유 네트워크용 10Base-FL, 10Base-FB 및 10Base-FP와 광대역(케이블 텔레비전) 케이블링용 10Broad36을 포함하여 덜 알려진 다른 이더넷 표준이 있습니다. 고속 및 기가비트 이더넷은 10Base-T를 포함하여 위의 모든 기존 형식을 구식으로 만들었습니다.
고속 이더넷에 대한 추가 정보
1990년대 중반에 Fast Ethernet 기술은 기존 이더넷 네트워크의 케이블을 완전히 다시 연결할 필요 없이 기존 이더넷의 성능을 향상시키려는 설계 목표를 달성하고 발전했습니다.
고속 이더넷은 두 가지 주요 유형으로 제공됩니다.
- 100Base-T(비차폐 연선 케이블 사용)
- 100Base-FX(광섬유 케이블 사용)
가장 인기 있는 것은 100Base-T(100Base-TX(범주 5 UTP), 100Base-T2(범주 3 이상 UTP) 및 100Base-T4(2개의 추가 전선 쌍을 포함하도록 수정된 100Base-T2 케이블))를 포함하는 표준입니다.
기가비트 이더넷에 대한 추가 정보
패스트 이더넷이 10메가비트에서 100메가비트 속도로 기존 이더넷을 개선한 반면 기가비트 이더넷은 1,000메가비트(1기가비트)의 속도를 제공하여 패스트 이더넷을 향상시킵니다. 기가비트 이더넷은 처음에는 광 및 구리 케이블을 통해 이동하도록 만들어졌지만 1000Base-T 표준도 이를 지원합니다. 1000Base-T는 100Mbps 이더넷과 유사한 카테고리 5 케이블링을 사용하지만 기가비트 속도를 달성하려면 추가 와이어 쌍을 사용해야 합니다.
이더넷 토폴로지 및 프로토콜
기존 이더넷은 버스 토폴로지를 사용하므로 네트워크의 모든 장치 또는 호스트가 동일한 공유 통신 회선을 사용합니다. 각 장치에는 MAC 주소라고도 하는 이더넷 주소가 있습니다. 발신 장치는 이더넷 주소를 사용하여 메시지의 의도된 수신자를 지정합니다.
이더넷을 통해 전송된 데이터는 프레임 형태로 존재합니다. 이더넷 프레임에는 헤더, 데이터 섹션 및 결합된 길이가 1,518바이트 이하인 바닥글이 포함됩니다. 이더넷 헤더에는 의도한 수신자와 발신자 모두의 주소가 포함되어 있습니다.
이더넷을 통해 전송된 데이터는 네트워크의 모든 장치에 자동으로 브로드캐스트됩니다. 이더넷 주소를 프레임 헤더의 주소와 비교하여 각 이더넷 장치는 각 프레임을 테스트하여 프레임이 의도한 것인지 확인하고 적절하게 프레임을 읽거나 버립니다. 네트워크 어댑터는 이 기능을 하드웨어에 통합합니다.
이더넷 네트워크에서 전송하려는 장치는 먼저 매체가 사용 가능한지 또는 전송이 진행 중인지 확인하기 위해 예비 검사를 수행합니다. 이더넷을 사용할 수 있는 경우 전송 장치는 유선으로 전송합니다. 그러나 두 장치가 거의 동시에 이 테스트를 수행하고 둘 다 동시에 전송할 수도 있습니다.
설계상 성능 절충안으로 이더넷 표준은 다중 동시 전송을 방지하지 않습니다. 이러한 충돌이 발생하면 두 전송이 모두 실패하고 두 전송 기기에서 모두 재전송해야 합니다. 이더넷은 임의 지연 시간을 기반으로 하는 알고리즘을 사용하여 재전송 사이의 적절한 대기 기간을 결정합니다. 네트워크 어댑터도 이 알고리즘을 구현합니다.
기존 이더넷에서 브로드캐스트, 수신 및 충돌 감지를 위한 이 프로토콜을 CSMA/CD(캐리어 감지 다중 액세스/충돌 감지)라고 합니다. 일부 최신 이더넷 형식은 CSMA/CD를 사용하지 않습니다. 대신, 청취가 필요 없는 지점간 동시 송수신을 지원하는 전이중 이더넷 프로토콜을 사용합니다.
이더넷 장치에 대한 추가 정보
이더넷 케이블은 도달 범위가 제한되어 있으며 이러한 거리(짧은 100미터)는 중대형 네트워크 설치를 커버하기에 충분하지 않습니다. 이더넷 네트워킹의 리피터를 사용하면 여러 케이블을 연결하고 더 먼 거리를 확장할 수 있습니다. 브리지 장치는 이더넷을 무선 네트워크와 같은 다른 유형의 다른 네트워크에 연결할 수 있습니다. 널리 사용되는 유형의 중계기 장치는 이더넷 허브입니다. 때때로 허브와 혼동되는 다른 장치는 스위치와 라우터입니다.
이더넷 네트워크 어댑터도 여러 형태로 존재합니다. 컴퓨터와 게임 콘솔에는 이더넷 어댑터가 내장되어 있습니다. USB-이더넷 어댑터 및 무선 이더넷 어댑터도 여러 장치에서 작동하도록 구성할 수 있습니다.
요약
이더넷은 인터넷의 핵심 기술 중 하나입니다. 시대에도 불구하고 이더넷은 계속해서 전 세계의 많은 LAN에 전력을 공급하고 있으며 고성능 네트워킹에 대한 미래의 요구 사항을 충족하기 위해 지속적으로 개선하고 있습니다.