[네트워크] 이더넷이란?

■ 이더넷이란

이더넷(Ethernet)은 컴퓨터 네트워크 기술의 하나로, 가정이나 건물과 같은 로컬 환경의 컴퓨터 및 기타 장치를 네트워크에 연결하기 위해 개발된 통신 표준이다. 이 로컬환경은 LAN(Local Area Network)으로 정의되며 여러 장치를 연결하여 해당 위치의 다른 사람들과 정보를 작성, 저장 및 공유할 수 있다.

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초기의 이더넷은 동축 케이블을 이용하여 버스형으로 네트워크를 구성했지만 하나의 네트워크 선을 공유하여 사용하였기에 데이터 충돌이 자주 발생했고, 이를 해결하기 위해 CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection, 반송파 감지 다중 접속 및 충돌 탐지)라는 기술이 제안되어 표준으로 채택되었다. 이 기술은 이더넷에 연결된 여러 컴퓨터들이 하나의 전송 매체를 공유할 수 있도록 한다.

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현재는 UTP 케이블 및 광케이블을 사용하는데, 단거리에서는 UTP 케이블을 사용하고, 먼 거리를 이더넷으로 연결해야 하거나 전자파 간섭이 심한 환경에서는 광케이블을 통해 전송한다. 이와 함께 네트워크 구조도 버스형에서 스타형으로 변경되어 모든 케이블이 모이는 네트워크 허브 및 스위칭 허브를 사용하게 되었다.

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이더넷 표준은 IEEE 802.3이 유선 이더넷의 데이터 링크 계층의 물리 계층과 MAC(Media Access Control) 부분을 정의했으며, 물리 계층은 케이블과 장치로 구성된다.

■ 이더넷 케이블

• 동축 케이블(현재 거의 사용X)
• UTP 케이블
• 광케이블

● UTP 케이블

가장 일반적인 케이블이며, 현재 주로 사용되는 케이블은 CAT6 제품이다. CAT5/5e 케이블도 여전히 사용되지만 10Mbps에서 100Mbps 사이의 낮은 속도로 처리하며 노이즈에 취약하다.

Category	케이블 속도(대역폭)	명칭
Cat. 1-2	일반 전화선	전화선
Cat. 3	10 Mbps	Ethernet
Cat. 4	40 Mbps	Ethernet
Cat. 5	100 Mbps	Fast Ethernet
Cat. 5E	300 Mbps	Fast Ethernet
Cat. 6	1 Gbps	Giga Ethernet
Cat. 7	10 Gbps	Giga Ethernet

이더넷 UTP 케이블은 RJ45 8핀 커넥터를 이용해 반이중 또는 전이중 모드로 데이터를 전송한다. 통상 CSMA/CD방식의 이더넷은 반이중 통신이며 전이중 통신이 이용되는 것은 10BASE-T, 100BASE-T, BASE-TX, 100BASE-T2, 1000BASE-X 등이다.

 

반이중은 한 번에 한 방향으로 데이터를 전송하는 반면, 전이중은 데이터가 동시에 양방향으로 전송된다. 이더넷에서 전이중은 UTP 케이블을 사용하여 데이터가 동시에 양방향으로 이동할 수 있도록 할 수 있다.

● 광케이블

광케이블은 머리카락 두께 정도인 직경 0.125mm의 가느다란 유리섬유를 여러 가닥 묶어서 통신용으로 쓸 수 있도록 외피를 입힌 것이다. 광섬유는 동축 케이블보다 가볍고 가늘고 대역폭도 기가급으로 일반 구리선보다 1백억 배 넓다. 전송 속도가 빠르고 전송 오차는 1백억 분의 1에 불과해 고속 데이터 송수신과 높은 신뢰도를 필요로 하는 데이터 전송 분야에서 자주 사용된다. 또 전송 손실이 아주 낮고 수명은 반영구적이며 빛을 이용해 정보를 보내기 때문에 전기적인 간섭을 받지 않고 네트워크 보안성이 크다는 장점이 있다.

출처 : LS전선

■ 이더넷 장치

● 스위치 및 라우터

스위치와 라우터는 네트워크의 책임자 역할을 하며 여러 컴퓨터나 네트워크를 함께 연결하여 다른 모든 기기들 간의 통신을 가능하게 한다.

● 게이트웨이와 브리지

게이트웨이와 브리지는 여러 이더넷 네트워크를 함께 연결하고 이들 사이의 통신을 허용하는데 사용된다. 게이트웨이는 두 개의 유사하지 않은 네트워크를 함께 연결하고, 브리지는 두 개의 유사한 네트워크를 연결하여 하나의 네트워크만 표시한다.

 

■ 이더넷 장단점

● 장점

(1) 속도 : 이더넷 연결이 제공하는 속도는 무선 연결에 비해 훨씬 빠르다. 이더넷을 Cat.6A 케이블을 사용하면 10Gbps의 속도를 쉽게 달성할 수 있으며 최대 100Gbps까지도 가능하다.

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(2) 보안 : 공격이 발생하기 쉬운 Wi-Fi와 달리 이더넷 연결의 보안 수준은 더 높다. 이더넷 연결을 사용하면 네트워크를 사용하는 사람에 의해 항상 제어할 수 있기 때문에 해커가 정보를 쉽게 얻을 수 없다.

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(3) 신뢰성 : 이더넷 연결은 무선 주파수에 방해가 없기 때문에 최고의 안정성을 제공한다. 또한 연결된 장치 간에 대역폭이 공유되지 않기 때문에 대역폭의 부족도 없다.

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(4) 효율성 : Cat.6와 같은 일부 이더넷 케이블은 상당히 낮은 전력 소비량을 소비한다. Wi-Fi 연결보다 훨씬 낮기 때문에 비용 및 전력 면에서 효율적이다.

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● 단점

(1) 이동성 : 이동성 측면에서 이더넷에는 많은 물리적 제약이 있다. Wi-Fi와 달리 장치는 특정 장소에서 이용해야 하기 때문에 자유로운 로밍이 불가능하다.

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(2) 확장성 : 네트워크를 확장하려는 경우 추가 비용이 발생하고 시간이 걸린다. 더 많은 라우터, 스위치 및 케이블이 필요하기 때문이다.

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(3) 설치 : 이더넷 연결은 일반적으로 전문가의 도움 없이 설치하기가 어렵다.

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(4) 연결 : 여러 장치에 동시에 연결할 수 있는 Wi-Fi와 달리 하나의 특정 컴퓨터에만 연결할 수 있다. 더 많은 연결이 필요하면 더 많은 케이블을 사용해야 한다.