NIC, 케이블

NIC는
MAC주소가 부여되는 네트워크 장비로서
통신 매체 신호와 컴퓨터가 이해하는 정보를 상호 변환하는 역할을 수행하고 호스트와 유무선 통신 매체를 연결한다.

• 호스트가 네트워크를 통해 송수신하는 정보는 NIC를 거침
• 네트워크 인터페이스 역할을 수행
  -> 관련 없는 수신지 MAC 주소가 명시된 프레임 폐기 가능

 

이때 케이블은 NIC와 연결되는 물리 계층의 유선 통신 매체로 트위스티드 페어 케이블과 광섬유 케이블이 있다.

 

 

NIC마다 지원되는 속도가 다름
10Mbps부터 100Gbps에 이르기까지 NIC마다 다름

지원 속도는 얼마나 통신매체와 호스트가 정보를 주고 받을 수 있는지와 연관되어 있음

내장된 NIC가 있어도 높은 대역폭에서 많은 트래픽을 감당해야 하는 환경에서는 고속 NIC추가하기도 함

 

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위에서 말한 케이블의 종류에 대해 자세하게 살펴보자

 

트위스티드 페어 케이블(twisted pair cable)

• 구리 선으로 전기 신호를 주고받는 통신 매체
• 생김새 = 커넥터 + 케이블 본체
  • 커넥터(connector): 주로 활용되는 커넥터는 RJ-45
  • 케이블 본체: 구리 선이 두 가닥(pair)씩 꼬아진(twisted) 형태

구리 선은 노이즈에 민감 노이즈를 방지하고 감쇄하기 위해서 -> 차폐(shielding)) - 구리 선 주변을 감싸 노이즈 감쇄

• 브레이드 쉴드
• 포일 쉴드

쉴드에 따른 트위스티드 페어 케이블의 분류

• STP(Shielded Twisted Pair) - 브레이드 쉴드로 감싼 케이블
• FTP(Foil Twisted Pair) - 포일 쉴드로 노이즈를 감소시킨 케이블
• UTP(Unshielded Twisted Pair) - 아무것도 감싸지 않은 구리 선만 있는 케이블

 

쉴드에 따른 트위스티드 페어 케이블의 분류

• XX에는 케이블 외부를 감싸는 쉴드의 종류(하나 혹은 두 개)
• Y에는 꼬인 구리 선 쌍을 감싸는 쉴드의 종류

XX/YTP

• U: 쉴드 없음
• S: 브레이드 쉴드
• F: 포일 쉴드
• S/FTP 케이블 - (케이블 외부) 브레이드 쉴드 (꼬인 각 구리 선 쌍) 포일 쉴드
• F/FTP 케이블 - (케이블 외부와 각 구리 선 쌍을 모두) 포일 쉴드
• SF/FTP 케이블 - (케이블 외부) 브레이드 쉴드와 포일 쉴드 (각 구리 선 쌍) 포일 쉴드
• U/UTP 케이블 - 아무것도 감싸지 않은 케이블

 

 

쉴드가 잘 되어 있을수록 가격 높음 어떤 쉴드로 되어 있는지는 케이블 본체에 프린팅 되어 있음

카테고리에 따른 트위스티드 페어 케이블의 분류

• 카테고리가 높을수록...
  • 지원 가능한 대역폭이 높아짐
  • 송수신 할 수 있는 데이터의 양이 많아짐
  • 일반적으로 더 빠른 전송이 가능함

특징	Cat5	Cat5e	Cat6	Cat6a	Cat7	Cat8
지원 대역폭	100MHz	100MHz	250MHz	500MHz	600MHz	2GHz
주요 대응 규격	100BASE-TX	1000BASE-T	1000BASE-TX	10GBASE-T	10GBASE-T	40GBASE-T
전송 속도	100Mbps	1Gbps	1Gbps	10Gbps	10Gbps	40Gbps

카테고리도 케이블 본체에 써있는 경우가 많음

 

광섬유 케이블

• 빛(광신호)을 이용해 정보를 주고받는 케이블
• 전기 신호를 이용하는 케이블에 비해 속도도 빠르고, 먼 거리까지 전송이 가능
• 노이즈로부터 간섭받는 영향도 적으므로 대륙 간 네트워크 연결에도 사용
• 생김새 = 커넥터 + 본체
• 커넥터 종류 다양함 (LC 커넥터, SC 커넥터, FC 커넥터, ST 커넥터

 

 

 

광섬유 케이블

• 광섬유 케이블 본체 내부는 머리카락과 같은 형태의 광섬유로 구성
• 광섬유는 빛을 운반하는 매체
• 광섬유 중심에는 코어(core) - 코어는 광섬유에서 실질적으로 빛이 흐르는 부분
• 코어를 둘러싸는 클래딩(cladding) - 빛이 코어 안에서만 흐르도록 빛을 가두는 역할

 

코어의 지름에 따라
싱글모드 광섬유 케이블(SMF)
멀티모드 광섬유 케이블(MMF)

 

 

 

 

 

광섬유 케이블 - 싱글 모드 광섬유 케이블 (1000BASE-LX, 10GBASE-LR)

• 코어의 지름이 8~10µm
• 코어의 지름이 작으면 빛의 이동 경로가 하나 이상을 갖기 어려움: '모드(mode)가 하나(single)'
• (장점) 신호 손실이 적기에 장거리 전송에 적합
• (단점) 멀티 모드에 비해 일반적으로 비용이 높음
• 싱글 모드 케이블은 파장이 긴 장파장의 빛을 사용

 

광섬유 케이블 - 멀티 모드 광섬유 케이블 (1000BASE-SX, 10GBASE-SR)

• 코어의 지름이 50~62.5µm로 싱글 모드보다 큼
• 빛이 여러 경로로 이동할 수 있음: '모드(mode)가 여러 개(multi)'
• 멀티 모드는 싱글 모드보다 전송 시 신호 손실이 클 수 있기에 싱글 모드에 비해 장거리 전송에는 부적합
• 멀티 모드 케이블은 싱글 모드에 비해 단파장의 빛을 사용

 

케이블 색상으로 분류하는 싱글 모드와 멀티 모드

• 싱글 모드 광섬유 케이블의 본체는 대부분 노란색과 파란색
• 멀티 모드 광섬유 케이블은 오렌지색과 아쿠아색