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이더넷 IEEE 802.3이란?

이더넷 IEEE 802.3이란?

이더넷, IEEE 802.3은 컴퓨터 네트워킹 및 일반 데이터 통신에 가장 널리 사용되는 표준 중 하나입니다. 홈 Wi-Fi 허브 연결부터 비즈니스 데이터 네트워크 및 통신 네트워킹에 이르기까지 모든 형태의 데이터 네트워킹에 널리 사용됩니다.

이더넷 표준은 수년 동안 사용되어 왔으며 성장하는 기술의 요구 사항을 충족하기 위해 꾸준히 업데이트되고 있습니다. 데이터 통신 속도는 꾸준히 증가하고 이더넷, IEEE 802.3은 그에 따라 속도를 증가 시켰습니다.

많은 사람들에게 이더넷 연결은 가정에서 컴퓨터와 광대역 허브 간의 유선 연결에 널리 사용되기 때문에 친숙하지만 대기업에서 사용되는 데이터 네트워킹 시스템에 필수적인 연결을 제공합니다.

이더넷은 대부분의 데스크탑 컴퓨터를 데이터 네트워크 라우터에 연결하는 데 사용되는 RJ45 커넥터가있는 짧은 이더넷 패치 케이블로 인해 가장 널리 알려져 있습니다. 이를 통해 이더넷 연결을 매우 쉽게 할 수 있으므로 이더넷 기술의 사용 용이성과 인기가 높아집니다.

따라서 이더넷은 오늘날 대부분의 근거리 통신망에서 연결을위한 기본 기술을 형성합니다. 그것의 버전은 또한 대기업을 위해 고안되었습니다. 캐리어 이더넷은이 기술이 네트워크 사업자 또는 통신 사업자가 사용하도록 조정 된 방법의 한 예입니다.

이더넷 역사

이더넷 표준은 1970 년대에 실험용 동축 케이블 기반 시스템으로 Xerox Corporation에 의해 처음 개발되었습니다. CSMA / CD (Carrier Sense Multiple Access / Collision Detect) 프로토콜을 사용하여 여러 사용자를 허용하기 위해이 프로토콜은 가끔 과도하게 사용되는 경우 산발적으로 사용되는 LAN에서 사용하도록 고안되었습니다.

원래 이더넷 프로젝트의 성공은 1980 년에 10Mbps 표준의 공동 개발로 이어졌습니다. 이번에는 Digital Equipment Corporation, Intel 및 Xerox라는 세 회사가 참여했습니다.

이 개발에서 나온 이더넷 버전 1 사양은 1983 년에 승인 된 최초의 IEEE 802.3 표준의 기반이되었으며 마침내 1985 년에 공식 표준으로 발표되었습니다.

첫 번째 이더넷 표준이 작성되고 승인 된 이후로, 현재 사용 가능한 최신 기술과 일치하도록 이더넷 표준을 유지하기 위해 많은 업데이트가 도입되었습니다.

이더넷 네트워크 요소

이더넷 IEEE 802.3 LAN은 다음 두 가지 주요 요소로 구성된 것으로 간주 할 수 있습니다.

  • 상호 연결 미디어 : 신호가 전파되는 매체는 이더넷 네트워크 시스템 내에서 매우 중요합니다. 데이터가 전송 될 수있는 속도를 결정하는 대부분의 속성을 제어합니다. 다음과 같은 여러 옵션을 사용할 수 있습니다.
    • 동축 케이블: 이것은 이더넷에 사용 된 최초의 상호 연결 매체 유형 중 하나였습니다. 일반적으로 특성 임피던스는 약 110 옴이므로 무선 주파수 애플리케이션에 일반적으로 사용되는 케이블은 적용 할 수 없습니다. 이러한 유형의 케이블은 비용이 많이 들고 설치가 어렵 기 때문에 요즘 이더넷에 널리 사용되지 않습니다.
    • 트위스트 페어 케이블 UTP (Unshielded Twisted Pair) 또는 STP (Shielded Twisted Pair)와 같은 유형의 트위스트 페어를 사용할 수 있습니다. 일반적으로 차폐 유형은 부유 픽업을 더 많이 제한하므로 데이터 오류가 줄어들 기 때문에 더 좋습니다. 표준이 항상 발전하고 있으므로 다양한 케이블 유형을 사용할 수 있습니다.
    • 광섬유 케이블 : 광섬유 케이블은 픽업 및 방사에 대한 매우 높은 내성을 제공 할뿐만 아니라 매우 높은 데이터 속도를 전달할 수 있기 때문에 점점 더 많이 사용되고 있습니다.
  • 네트워크 노드 네트워크 노드는 통신이 이루어지는 지점입니다. 과거에는 DTE, 데이터 단말 장비, DCE, 데이터 통신 장비와 같은 용어가 사용되었지만 요즘에는 이더넷 통신을 볼 때 거의 볼 수 없습니다. 대신 이더넷 데이터 네트워크에서 볼 수있는 장비 유형은 더 일반적으로 볼 수 있습니다.
    • 컴퓨터 : 오늘날 대부분의 컴퓨터에는 이더넷 연결 기능이 있습니다. 대부분의 데스크탑 컴퓨터는 근거리 통신망에서 작동 할 것으로 예상되며 거의 보편적 인 이더넷 기반입니다. 오늘날 이더넷 기능은 옵션 플러그인 보드를 사용하는 대신 컴퓨터의 마더 보드에 내장 될 것입니다. 물리적 연결은 일반적으로 RJ45 스타일 이더넷 커넥터를 사용하여 제공됩니다.

      랩톱 컴퓨터의 경우 훨씬 더 얇아지는 추세가 증가하고 있습니다. 즉, 일부는 공간이 없기 때문에 RJ45 커넥터가있는 전용 이더넷 포트가 없습니다. 그러나 일반적으로 어댑터를 통해 이더넷을 사용하여 LAN에 연결할 수 있습니다. 이렇게하면 무선 연결을 사용하지 않는 경우 안정적인 유선 연결이 제공됩니다.

    • 라우터, 스위치 및 허브 : 이더넷을 인터페이스 매체로 사용하는 LAN의 다른 주요 요소는 라우터, 스위치 및 허브입니다. 이러한 장치를 사용하면 데이터가 데이터 네트워크를 통해 라우팅되어 관련 대상에 도달 할 수 있습니다. 일부 측면에서 유사하지만 라우터, 스위치 및 허브는 용어가 서로 바꿔서 잘못 사용되는 경향이 있더라도 별개의 장치 유형입니다.
    • 기타 장치 : 근거리 통신망에서는 컴퓨터, 라우터, 스위치 등을 제외한 다양한 장치가 필요합니다. 프린터 등의 항목이 필요합니다. 이는 모든 컴퓨터와 유사한 방식으로 네트워크에 연결될 수 있습니다.
    이더넷 기술을 사용하여 다양한 장치를 LAN에 연결할 수 있습니다. LAN에서 사용하도록 고안된 다양한 유형의 장치에는 이더넷 기능이 있습니다.

하드웨어 기반 장치와 이더넷을 사용하는 LAN에 필요한 물리적 상호 연결 외에도 소프트웨어 드라이버도 필요합니다. 물리적 이더넷 연결이있는 모든 장치에는 필요한 소프트웨어가 있습니다. 이 외에도 Windows, Apple iOS 및 Linus와 같은 널리 사용되는 운영 체제에는 기본 소프트웨어에 통합 된 이더넷 기능이 있습니다.

즉, 장치를 이더넷 LAN에 연결할 수 있도록 가장 예외적 인 상황을 제외하고는 추가 드라이버를로드 할 필요가 없습니다.

이더넷 네트워크 토폴로지

이더넷 통신에 사용할 수있는 여러 네트워크 토폴로지가 있습니다. 사용되는 실제 형식은 요구 사항에 따라 다릅니다.

  • 포인트 투 포인트 : 두 개의 네트워크 장치 만 사용되므로 가장 간단한 구성입니다. 이 간단한 구조에서 케이블은 네트워크 링크로 알려져 있습니다. 이러한 특성의 링크는 한 곳에서 다른 곳으로 데이터를 전송하고 전송 메커니즘으로 이더넷을 사용하는 것이 편리한 곳에서 사용됩니다.
  • 동축 버스 : 이러한 유형의 이더넷 네트워크는 요즘 거의 사용되지 않습니다. 시스템은 케이블 길이를 따라 네트워크 장치가있는 동축 케이블을 사용했습니다. 세그먼트 길이는 최대 500 미터로 제한되었으며 길이를 따라 최대 1024 개의 DTE를 배치 할 수있었습니다. 요즘 이러한 형태의 네트워크 토폴로지가 설치되어 있지 않지만 아주 소수의 레거시 시스템이 여전히 사용 중일 수 있습니다. 작동 방식을 고려하여 동일한 레그에 여러 노드가있는 경우 CSMA / CD 충돌 방지 체계가 사용됩니다.
  • 스타 네트워크 : 이러한 유형의 이더넷 네트워크는 1990 년대 초부터 지배적 인 토폴로지였습니다. 다중 포트 리피터 또는 허브 또는 네트워크 스위치라고 할 수있는 중앙 네트워크 장치로 구성됩니다.
    다른 노드에 대한 모든 연결은 여기에서 방출되며 점대 점 링크입니다. 이 유형의 네트워크 토폴로지가 사용되고 확장됩니다. 연결은 일련의 라우터 또는 스위치를 사용하여 중앙 허브에서 확장되어 데이터를 필요한 엔드 노드로 전환하는 경향이 있습니다.

메시지 데이터 충돌 감지

이더넷의 원래 형태에서는 CSMA / CD로 알려진 데이터 충돌 감지 형태가 사용되었습니다. 여기에서 노드는 데이터가 전송되고 있는지 감지하고 데이터가 전송 되었다면 나중에 데이터를 다시 전송합니다.

요즘에는 확장 된 스타 토폴로지를 사용하여 CSMA / CD 데이터 충돌 감지 요구 사항이 필요하지 않습니다. 충돌은 스테이션과 스위치가 동시에 서로 통신을 시도하는 경우에만 가능하며 충돌은 개별 링크로 제한됩니다.

또한, 수년 전에 도입 된 10BASE-T 표준은 전이중 기술을 채택했으며이 표준이 제공하는 개선 사항을 고려할 때이 기술은 향후 이더넷 표준 개발을위한 표준이되었습니다.

전이 중에서 스위치와 스테이션은 동시에 송수신 할 수 있으므로 최신 이더넷 데이터 네트워크는 충돌이 없습니다.


이더넷은 어떻게 작동합니까?

데이터 네트워크를 통해 통신 할 때 이더넷 시스템은 데이터를 프레임이라고하는 집합으로 나눕니다. 이러한 프레임에는 특정 형식이 있으며 각 프레임에는 소스 및 대상 주소가 포함됩니다.

프레임에는 손상된 데이터를 감지 할 수 있도록 오류 검사를위한 정보도 포함되어 있습니다. 오류가 감지되면 일반적으로 시스템 프로토콜 스택의 상위 계층에서 데이터를 버리고 재전송을 요청합니다.

이더넷은 프로토콜 스택에 OSI 모델을 채택하고 이에 따라 이더넷 자체는 데이터 링크 계층 인 Layer 3까지 서비스를 제공합니다.

이더넷은 다른 IEEE 802 표준에서도 사용되는 48 비트 MAC 주소 형식을 채택했으며, 여러 표준에 걸쳐 공통성이있어 다양한 데이터 네트워킹 시스템이 서로 함께 작동하는 것이 훨씬 쉬워졌습니다.

메트로 및 캐리어 이더넷

대규모 대도시 또는 광역 네트워크와 관련된 고급 성능에 사용되는 이더넷 버전이 있습니다. 메트로 이더넷과 캐리어 이더넷은 자주 사용되는 두 가지 용어입니다.

이 두 용어는 종종 거의 같은 의미로 사용되지만 약간의 차이점이 있습니다.

  • 메트로 이더넷 : 메트로 이더넷은 일반적으로 대도시 지역 (예 : 비교적 넓은 지역)에 배치 된 이더넷 설치를 로컬 영역 네트워크보다 넓게 나타냅니다. 기업은 종종 메트로폴리탄 이더넷을 사용하여 기업의 여러 위치를 이더넷 사설 회선을 통해 네트워크에 연결합니다. 이는 속도, 보안 및 비용 측면에서 공용 네트워크 사용에 비해 몇 가지 중요한 이점을 제공합니다. 캐리어 이더넷은 이제 이러한 성격의 이더넷 기반 라인에 사용되는 이더넷 유형을 설명하는 데 사용되는 중요한 용어입니다.
  • 캐리어 이더넷 : 캐리어 이더넷 또는 캐리어 등급 이더넷은 일반적으로 두 지점 또는 사이트 간의 통신 지점 간 통신을 제공하거나 LAN 등에 대한 링크를 제공하는 데 사용됩니다. Carrier Etthernet은 여러 다른 서비스를 포함하도록 개발되었으며 장거리 데이터를 가능하게합니다. 기업 및 기타 조직 간의 공유. 이렇게하면 성능을 유지하면서 비용을 상당히 절감 할 수 있습니다.

메트로 이더넷 및 캐리어 이더넷은 이제 기업이 전용 또는 공유 고성능 이더넷 리소스를 통해 고성능 상호 연결을 할 수 있도록 많은 캐리어 및 서비스 제공 업체에서 사용하는 잘 확립 된 변형입니다.

이더넷 데이터 네트워킹은 원래 1970 년대에 도입되었지만 지속적인 업데이트 프로세스를 거쳤습니다. 이를 통해 기술 및 연결 요구 사항이 증가함에 따라 필요한 성능 수준을 제공하는 동시에 기본 개념을 유지할 수있었습니다.

이더넷 기술은 가정용 컴퓨터 네트워킹부터 캐리어 이더넷이 높은 수준의 데이터를 전송하는 데 사용되는 엔터프라이즈 데이터 네트워크에 이르기까지 모든 데이터 네트워킹에 사용됩니다.

무선 및 유선 연결 항목 :
모바일 통신 기본 사항 2G GSM3G UMTS4G LTE5GWiFiIEEE 802.15.4DECT 무선 전화기 NFC- 근거리 무선 통신 네트워킹 기본 사항 CloudEthernet 직렬 데이터 란 무엇입니까? USBSigFoxLoRaVoIPSDNNFVSD-WAN
무선 및 유선 연결로 돌아 가기

비디오보기: 네트워크설계 제6강 이더넷스위치제어 (십월 2020).