[혼공학습단 12기] 혼자 공부하는 네트워크 - 2주차

 

- 목차
1. 이더넷
2. NIC와 케이블

3. 허브

4. 스위치

 

1. 이더넷
   - 현대 유선 LAN 환경에서 가장 대중적으로 사용되는 네트워크 기술.
   - 송수신되는 프레임의 형태와 프레임을 주고받는 방법이 정의되어 있다.
   - 국제적으로 표준화된 단일 프로토콜입니다.

2. 통신 매체 표기
   - 전송속도: 숫자만 있으면 Mbps, 숫자 뒤에 G가 붙으면 Gbps를 의미한다.
   - BASE: 베이스밴드의 약자로, 변조 타입을 나타낸다. 다른 변조 타입으로는 BROADBand, PASSband가 있다.
   - 추가 특성: 전송 가능한 최대 거리, 물리 계층 인코딩 방식, 레인 수 등을 명시한다.
   - 매체 종류: C(동축 케이블), T(트위스티드 페어 케이블), S(단파장 광섬유 케이블), L(장파장 광섬유 케이블)

3. 이더넷 프레임 구조
   - 헤더: 
     - 프리앰블: 프레임의 시작을 알리는 8바이트 크기의 정보, 송수신지 간 동기화에 사용된다.
     - 수신/송신 MAC 주소: 각 6바이트 길이로, LAN 내 수신지와 송신지를 특정한다.
     - 타입/길이: 1500 이하면 프레임 크기, 1536 이상이면 타입(이더 타입)을 나타낸다.
   - 페이로드: 상위 계층에서 전달받은 데이터, 최대 1500바이트.
   - 트레일러: FCS(Frame Check Sequence), CRC를 이용한 오류 검출에 사용된다.

헤더						페이로드			트레일러
프리앰블	수신지 MAC 주소		송신지 MAC 주소		타입/길이	데이터			FCS
8 byte	6 byte		6 byte		2 byte	46 ~ 1500 byte			4 byte

4. MAC 주소
   - 네트워크 인터페이스마다 부여되는 6바이트 길이의 물리적 주소.
   - 일반적으로 고유하며 변경되지 않음.

5. NIC와 케이블
   - NIC(Network Interface Card): 호스트와 통신 매체를 연결하고 MAC 주소가 부여되는 장비.
   - 주요 케이블: 트위스티드 페어 케이블(전기 신호 사용), 광섬유 케이블(빛 신호 사용)

6. 트위스티드 페어 케이블
   - 실드에 따른 분류: 
     STP(브레이드 실드), 
     FTP(포일 실드), 
     UTP(실드 없음)
   - 카테고리(Cat)에 따라 성능이 다르다.

7. 광섬유 케이블

  - 구성 : 코어(빛이 흐르는 부분), 클래딩(빛이 코어 안에서만 흐르도록 코어를 둘러싼 부분)
   - 싱글 모드: 장거리 전송에 적합하지만 비용이 높다. 단파장
   - 멀티 모드: 비교적 근거리 연결에 적합. 장파장

8. 허브
   - 여러 대의 호스트를 연결하는 장치로, 리피터 허브라고도 한다.
   - 반이중 모드로 통신하며, 받은 신호를 모든 포트로 그대로 재전송.
   - 충돌을 피하기 위해 CSMA/CD 프로토콜을 사용한다.

      - 캐리어 감지 (CS)

      - 다중 접근 (MA)

      - 충돌 검출 (CD) 

9. 스위치

   - 데이터 링크 계층의 네트워크 장비
   - 허브와 달리 전이중 방식으로 통신.
   - MAC 주소를 학습할 수 있어 L2 스위치라고도 한다.
   - 주요 기능:
     - 플러딩: 모든 포트로 프레임 전송
     - 포워딩/필터링: 프레임 전송 여부 결정
     - 에이징: 일정 시간 미사용 MAC 주소 삭제

 VLAN(Virtual LAN)
    - 스위치의 기능으로 하나의 스위치로 여러 개의 가상 LAN을 구성하는 기술
    - 포트 기반 VLAN: 스위치의 포트가 VLAN을 결정
    - MAC 기반 VLAN: MAC 주소에 따라 VLAN이 결정
    - VLAN 트렁킹: 여러 VLAN 스위치를 효율적으로 연결하는 방법

 

 

Ch.02(02-1) 확인 문제 2번(p.87), (02-3)확인 문제 4번(p.111) 풀고 설명하기

 

헤더						페이로드			트레일러
ㄱ	수신지 MAC 주소		ㄴ		타입/길이	데이터			ㄷ
8 byte	6 byte		6 byte		2 byte	46 ~ 1500 byte			4 byte

 

ㄱ : 프리앰블 - 이더넷 프레임의 시작을 알리는 정보

ㄴ : 송신지 MAC 주소 - 수신지 MAC 주소 다음에는 송신지의 MAC 주소를 표시

ㄷ : 수신한 프레임에 오류가 있는지 확인하기 위한 필드

 

 

CSMA/CD 와 관련해 서로 맞는 용어

CS - 캐리어 감지

MA - 다중 접근

CD - 충돌 검출

 

집에 있는 케이블에 표기된 명칭 표기를 바탕으로 케이블 구조 및 전송속도 가늠해 보기

CAT.6 Twist-pair  : 10Gbps 속도 예상