Download - 14 장 근거리통신망 : 이더넷 (Ethernet)
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14 14 장 근거리통신망 장 근거리통신망 : : 이더넷이더넷 (Ethernet)(Ethernet)
14.1 전통적 이더넷
14.2 고속 이더넷
14.3 기가비트 이더넷
14.4 요약
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이더넷의 세 사지 세대
근거리통신망 근거리통신망 : : 이더넷이더넷 (Ethernet)((Ethernet)( 계속계속 ))
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전통적 이더넷 10Mbps 로 동작 CSMA/CD 방식으로 매체에 접속 매체는 모든 지국들 사이에서 서로 공유
14.1 14.1 전통적 이더넷전통적 이더넷
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MAC 부계층 접속 방식의 동작을 관장 상위 계층으로 부터 수신한 데이터를 프레임으로 만들고
부호화를 위한 PLS(Physical Layer Signaling) 부계층으로 전달
접속방법 : CSMA/CD
전통적 이더넷전통적 이더넷 (( 계속계속 ))
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프레임 7 개의 필드로 구성 확인응답을 제공하지 않으므로 신뢰성이 없음 확인응답은 상위계층에서 구현
802.3 MAC 프레임
전통적 이더넷전통적 이더넷 (( 계속계속 ))
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프레임 형식 프리엠블 (Preamble) - alert, timing, start synchronization
시작 프레임 지시기 (SFD;Start frame delimiter) - 프레임 시작
목적지 주소 (DA; Destination address) - 목적지 주소
발신지 주소 (SA; Source address) - 발신지 주소
PDU 길이 / 유형
데이터
CRC - 오류 발견정보 , CRC-32
전통적 이더넷전통적 이더넷 (( 계속계속 ))
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프레임 길이 프레임의 최소와 최대 길이가 제한 최소 값 제한 : CSMA/CD 의 정확한 동작을 위함
전통적 이더넷전통적 이더넷 (( 계속계속 ))
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주소지정 (Addressing) 이더넷 네트워크에 있는 NIC(network interface card) 는 6
바이트의 물리적 주소를 지국에게 제공
16 진법 표기법에 의한 이더넷 주소
전통적 이더넷전통적 이더넷 (( 계속계속 ))
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유니캐스트 , 멀티캐스트 , 브로드캐스트 발신지 주소는 항상 유니캐스트 (unicast) 목적지 주소는 멀티캐스트 (multicast), 브로드캐스트 (broadca
st)
전통적 이더넷전통적 이더넷 (( 계속계속 ))
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물리층 10Mbps 이더넷의 물리층
전통적 이더넷전통적 이더넷 (( 계속계속 ))
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PLS(Physical Layer Signaling) PLS 부계층은 데이터 부호화와 복호화 맨체스터 부호화 방법을 사용
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접속 단위 인터페이스 (AUI;Attachment Unit Interface) PLS 와 MAU 사이의 인터페이스를 정의 PLS 와 MAU 사이의 매체 독립적 인터페이스를 위해 개발
전통적 이더넷전통적 이더넷 (( 계속계속 ))
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매체 접속 장치 (MAU, 송수신기 (Transceiver)) 매체 접속 장치 (medium attachment unit) 또는 송수신기는
매체 종속적 10Mbps 이더넷에서 사용되는 각 종류의 매체마다 별도의 M
AU 가 있음 송수신기는 매체를 통해 신호를 전송하고 매체를 통해
신호를 수신하고 충돌을 감지
전통적 이더넷전통적 이더넷 (( 계속계속 ))
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매체 종속 인터페이스 (MDI; medium dependent interface) 내부 또는 외부의 송수신기를 매체에 연결하기 위해 필요 MDI 는 단지 매체와 송수신기를 연결해주는 하드웨어
전통적 이더넷전통적 이더넷 (( 계속계속 ))
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물리층 구현
전통적 이더넷전통적 이더넷 (( 계속계속 ))
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10Base5 : 굵은 이더넷 버스 토폴리지 사용 외부 송수신기는 탭을 통해 굵은 동축 케이블에 연결
전통적 이더넷전통적 이더넷 (( 계속계속 ))
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10Base2 : 얇은 이더넷 내부 송수신기나 외부 송수신기를 거쳐 점 대 점 연결을
가지는 버스 토폴리지 사용 내부 수신기를 사용하면 AUI 케이블이 필요 없음
전통적 이더넷전통적 이더넷 (( 계속계속 ))
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10Base-T : 꼬임 쌍선 이더넷 (Twisted Pair Ethernet) 물리적인 스타 토폴로지 사용 지국들은 허브 (hub) 에 연결되어 있음
전통적 이더넷전통적 이더넷 (( 계속계속 ))
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10Base-FL : 광섬유 링크 이더넷 허브 (hub) 에 연결된 스트 토폴로지 사용
전통적 이더넷전통적 이더넷 (( 계속계속 ))
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브리지형 이더넷 이더넷 발전의 첫 번째 단계 브리지들은 대역폭의 증가와 충돌 영역의 분리
대역폭의 증가
전통적 이더넷전통적 이더넷 (( 계속계속 ))
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대역폭의 증가
전통적 이더넷전통적 이더넷 (( 계속계속 ))
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충돌 영역의 분리
전통적 이더넷전통적 이더넷 (( 계속계속 ))
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교환형 이더넷 브리지형 LAN 개념의 확장 2- 계층 스위치
패킷을 좀 더 빠르게 다룰 수 있는 N- 포트 브리지
스위치형 이더넷
전통적 이더넷전통적 이더넷 (( 계속계속 ))
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전이중 양방향 이더넷 스위치형 이더넷의 발전 전이중 양방향 스위치형 이더넷 (full-duplex switched Ethernet)
전통적 이더넷전통적 이더넷 (( 계속계속 ))
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CSMA/CD 의 불필요 CSMA/CD 방법의 불필요 각 지국이 두 개의 분리된 링크를 통해 스위치에 연결
MAC MAC 부계층과 LLC 부계층 사이에 MAC 제어 (MAC control)
추가 오류제어와 흐름제어 제공
전통적 이더넷전통적 이더넷 (( 계속계속 ))
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고속 이더넷 100Mbps 의 데이터율
MAC 부계층 MAC 부계층을 그대로 유지 전통적인 이더넷과의 호환성을 위해 CSMA/CD 를 유지
14.2 14.2 고속 이더넷고속 이더넷 (fast Ethernet)(fast Ethernet)
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자동 협상 (autonegotiation) 고속 이더넷에 추가 허브에게 단일 능력이 아닌 범위 능력을 허용 목적
비호환 지국들을 서로 연결 하나의 장치가 다중 능력을 갖는 것을 허용 지국이 허브의 능력을 검사할 수 있도록 함
고속 이더넷고속 이더넷 (fast Ethernet)((fast Ethernet)( 계속계속 ))
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물리층 RS(Reconcilication), MII(Medium-Indepent Interface), PHY(Physical
Layer Entity), MDI(Medium-Dependent Interface)
고속 이더넷고속 이더넷 (fast Ethernet)((fast Ethernet)( 계속계속 ))
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RS(Reconcilication) 조정 부계층 (reconcilication sublayer) 10Mpbs 의 PLS 부계층을
대신 PLS 가 수행한 부호화와 복호화는 PHY 부계층으로 이동 4 비트 형식 (nibble) 의 데이터를 MII 에 전달하는 책임
고속 이더넷고속 이더넷 (fast Ethernet)((fast Ethernet)( 계속계속 ))
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MII(Medium-independent interface) AUI 는 매체 독립 인터페이스 (Medium-independent interface) 로
대체 10Mbps 에서 100Mbps 데이터율과 같이 사용할 수 있는
인터페이스로 개량
고속 이더넷고속 이더넷 (fast Ethernet)((fast Ethernet)( 계속계속 ))
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MII 의 특징 10Mbps 와 100Mbps 양쪽 모두에서 동작 PHY 부계층과 조정 부계층 사이에 4 비트를 보내는 병령 데이터
경로를 특징 관리 기능이 추가
고속 이더넷고속 이더넷 (fast Ethernet)((fast Ethernet)( 계속계속 ))
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PHY( 송수신기 ) 고속 이더넷의 송수신기는 PHY 계층 부호화와 복호화
MDI 매체에 내부 또는 외부 송수신기를 연결하기 위하여 매체 종속
인터페이스 (MDI) 가 필요 MDI 는 단지 특정 구현에 대한 하드웨어 부품
고속 이더넷고속 이더넷 (fast Ethernet)((fast Ethernet)( 계속계속 ))
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물리층 구현
고속 이더넷고속 이더넷 (fast Ethernet)((fast Ethernet)( 계속계속 ))
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100Base-TX 물리층 스타 토폴로지 두 쌍의 꼬임쌍선 케이블 ( 카테고리 5UTP 나 STP) 사용
고속 이더넷고속 이더넷 (fast Ethernet)((fast Ethernet)( 계속계속 ))
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송수신기 데이터의 송신과 수신 충돌 감지 부호화 / 복호화
부호화와 복호화
고속 이더넷고속 이더넷 (fast Ethernet)((fast Ethernet)( 계속계속 ))
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100Base-FX 물리적 스타 토폴로지 두 쌍의 광섬유 케이블 사용
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송수신기 송신과 수신 충돌 감지 부호화 / 복호화
부호화와 복호화 4B/5B 사용
고속 이더넷고속 이더넷 (fast Ethernet)((fast Ethernet)( 계속계속 ))
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100Base-T4 카테고리 5UDP 나 STP 케이블 사용 음성급 꼬임쌍선 ( 카테고리 3) 을 설치한 빌딩에서는 비용명에서
비효율적 4 쌍의 UTP 를 사용
고속 이더넷고속 이더넷 (fast Ethernet)((fast Ethernet)( 계속계속 ))
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송수신기 (Transceiver) 100Base-T4 의 송수신기의 기능과 비슷
부호화와 복호화 8B/6T 사용
고속 이더넷고속 이더넷 (fast Ethernet)((fast Ethernet)( 계속계속 ))
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4 선을 사용한 전송 두 쌍은 단방향 전송을 위해 사용 나머지 두 쌍은 양방향 전송을 위해 사용
고속 이더넷고속 이더넷 (fast Ethernet)((fast Ethernet)( 계속계속 ))
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기가비트 이더넷 (Gigabit Ethernet) 1000Mbps
MAC 부계층 MAC 부계층을 그대로 사용 1-Gbps 의 속도로 전송할 때는 가능하지 않음
매체접속 CSMA/CD 를 이용하는 반이중 양방향 : 오늘날 사용하지 않음 CSMA/CD 가 불필요한 전이중 양방향
14.3 14.3 기가비트 이더넷기가비트 이더넷 (Gigabit Ethernet)(Gigabit Ethernet)
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물리층 조정 부계층 GMII PHY
가비트 이더넷가비트 이더넷 (Gigabit Ethernet)((Gigabit Ethernet)( 계속계속 ))
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조정 부계층 (RS) GMII 인터페이스를 통해 8 비트의 병렬 데이터를 PHY
부계층에게 전송
GMII(gigabit medium-independent interface) 조정 부계층이 PHY 부계층 ( 송수신기 ) 에 연결되는지를 정의 물리적인 구성요소가 아닌 논리적인 인터페이스
가비트 이더넷가비트 이더넷 (Gigabit Ethernet)((Gigabit Ethernet)( 계속계속 ))
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GMII 특성 1,000Mbps 에서 동작 RS 부계층과 송수신기 사이에 병렬 데이터 경로를 정의 관리기능리 추가됨 GMII 케이블이 없음 GMII 접속기가 없음
가비트 이더넷가비트 이더넷 (Gigabit Ethernet)((Gigabit Ethernet)( 계속계속 ))
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PHY( 송수신기 ) 부호화 / 복호화 연결을 제공하는 외부 GMII 가 없기 때문에 오직 내부에만 존재
MDI 송수신기를 매체에 연결 RJ-45 와 광섬유 접속기만이 정의 되어 있음
가비트 이더넷가비트 이더넷 (Gigabit Ethernet)((Gigabit Ethernet)( 계속계속 ))
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물리층 구현
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1000Base-X 1000Base-SX 와 1000Base-LX 는 두 개의 광섬유 케이블을 사용 1000Base-SX 는 단파장 레이저를 사용 1000Base-LX 는 장파장 레이저를 사용
가비트 이더넷가비트 이더넷 (Gigabit Ethernet)((Gigabit Ethernet)( 계속계속 ))
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송수신기 송수신기는 내부에 존재 부호화 / 복호화 전송 / 수신 충돌 감지 ( 필요하다면 ) 1000Base-LX 는 장파장 레이저를 사용
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부호화 8B/10B 사용
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1000Base-T 카테고리 5 의 UTP 사용 1Gbps 의 전송률
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송수신기 4D-PAM5(4 차원 , 5 레벨 펄스 진폭변조 ) 사용
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14.4 14.4 요약요약