이더넷 기술

  물리 계층에 관련된 이더넷 기술

• 이더넷
  • 현대 LAN, 특히 유선 LAN 환경에서 가장 대중적으로 사용되는 기술
  • 다양한 통신 매체의 규격, 송수신되는 프레임의 형태, 프레임을 주고 받는 방법 등이 정의된 기술

 

이더넷은 IEEE 802.3로 국제 표준이 됨
IEEE 802.3은 이더넷 관련 다양한 표준의 모음, 표준을 만드는 전문가 단체를 의미하기도 함

 

이더넷 표준에 따라 지원되는 네트워크 장비, 통신 매체의 종류, 전송 속도 등이 달라짐

 

이더넷 표준은 아래 사진과 같이 표현할 수 있다.

 

전송 속도

• 숫자만 표시되어 있으면 Mbps 속도
• 숫자 뒤에 G가 붙는 경우 Gbps 속도 (예: 100Base-T 케이블은 100Mbps 속도 지원, 10GBASE-T는 10Gbps 속도 지원)

 

BASE

• BASE는 베이스밴드(BASEband)의 약자로, 변조 타입(modulation type)을 의미
• 변조 타입 - 비트 신호로 변환된 데이터를 통신 매체로 전송하는 방법

 

추가 특성(additional distinction)

• 통신 매체의 특성을 명시
• 다양한 특성이 명시될 수 있음
  • 전송 가능한 최대 거리 - 예) 10BASE-2, 10BASE-5
  • 물리 계층 인코딩 방식 - 데이터가 비트 신호로 변환되는 방식
  • 레인 수 - 비트 신호를 옮길 수 있는 전송로 수
  • 등등
• 가장 중요한 추가 특성? 통신 매체의 종류
  
  

 

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데이터링크 계층 관련 이더넷 기술

이더넷 네트워크에서 주고받는 프레임

• 캡슐화를 거쳐 송신됨: 상위 계층 정보 + 헤더 + 트레일러
  • 헤더 - 프리앰블, 수신지 MAC 주소, 송신지 MAC 주소, 타입/길이
  • 페이로드 - 데이터
  • 트레일러 - FCS
• 역캡슐화를 거쳐 수신됨
  • 헤더, 트레일러 제거 후 상위 계층으로 올려보냄

 

 

프리앰블(preamble)

• 이더넷 프레임의 시작을 알리는 8바이트(64비트) 크기의 정보
• 첫 7바이트는 10101010 값을 가지고, 마지막 1바이트는 10101011 값을 가짐
• 송수신 간의 동기화를 위해 사용되는 정보

 

수신지 MAC 주소와 송신지 MAC 주소

• '물리적 주소'라고도 불림
• 일반적으로 고유하고, 일반적으로 변경되지 않는 주소
• MAC 주소는 네트워크 인터페이스마다 부여되는 6바이트(48비트) 길이의 주소
  • LAN 내의 송수신지 특정
  • 일반적으로 NIC(Network Interface Controller) 장치가 네트워크 인터페이스 역할을 담당
  • 한 컴퓨터에 MAC 주소도 여러 개 있을 수 있음
  • MAC 48비트 중에 앞에 24비트는 제조사ID 뒤에 24비트는 주소 표현

네트워크 인터페이스는 호스트가 네트워크와 연결되는 지점 혹은 통로

 

• 타입/길이
  • 타입(type) 혹은 길이(length) 명시
  • 필드에 명시된 크기가 1500(16진수 05DC) 이하일 경우: 이 필드는 프레임의 크기(길이)!
  • 필드에 명시된 크기가 1536(16진수 0600) 이상일 경우: 이 필드는 타입!
  • 타입이란?
    • 이더타입(ethertype)이라고도 함
    • '어떤 정보를 캡슐화했는지'를 나타내는 정보
    • 대표적으로 상위 계층에서 사용된 프로토콜이 명시

  타입	프로토콜
  0800	IPv4
  86DD	IPv6
  0806	ARP

   

   

  데이터

  • 페이로드. 상위 계층에서 전달받거나 전달해야 할 내용
  • 최대 크기: 1500바이트
  • 최소 크기: 46바이트
    • 46바이트보다 작다면 크기 맞추기 용 데이터인 패딩(padding)이 채워짐
    • 보통 0으로 채워짐

  이더넷의 최대크기와 최소크기는 일반적으로 정해져있음 MTU -> 1500바이트

   

 

 

 

이더넷 외의 기술에는 토큰 링이라는 것이 있다!

• 토큰 링 네트워크에서는 호스트들이 링 형태로 연결
• 호스트끼리 돌아가며 토큰이라는 특별한 정보를 교환
• 네트워크 내 다른 호스트에게 메시지를 송신하려면 반드시 이 토큰을 가지고 있어야 한다.