Ethernet 통신 (이더넷 통신)

오늘은 우리가 제일 많이 사용하는 그 통신!! Ethernet(이더넷)통신에 대해서 알아보겠습니다. 이더넷은 일반인들에게는 인터넷선이라고도 불리죠? 일반 가정용으로도 그렇고 산업에서 그렇고 가장 많이 사용하는 통신규격입니다.

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일단 통신에 대해서 주저리주저리 떠들었던 기본적인 통신의 개념에 대한 내용은 아래 포스팅을 참조해 주세요.

https://mech19.tistory.com/29

통신이란?

 

요약하자면 통신에는 크게 병렬통신과 직렬통신이 있는데, 병렬통신은 PC내부의 데이터 송수신에 주로 사용되는 방식이고, (예를들어 main board와 SSD나 HDD사이의 통신) 직렬통신은 우리가 인터넷을 한다던가, 인버터와 PLC가 통신을 할 때 사용하는 방식입니다. 그래서 우리가 산업용으로 사용 하는 통신은 거의 다 직렬통신인 셈이고, 직렬통신에는 대표적으로 시리얼통신과 이더넷 통신이 있습니다.

​그 중에서 시리얼 통신은 이미 우리가 자세히 알아보았고, 이제 이번 포스팅을 통해서 우리는 이더넷 통신을 자세히 알아보려고 하는거죠.

시리얼 통신에 대한 내용은 아래 포스팅들을 참조해 주세요.

https://mech19.tistory.com/30

시리얼 통신 - RS232C

https://mech19.tistory.com/31

시리얼 통신 - RS422, RS485

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일단 오늘은 Ethernet(이하 이더넷)에 대해서 대략적으로 알아보고 그 다음 가장 많이 사용하는 프로토콜인 TCP/IP에 대해서 알아보겠습니다.

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출처 : 위키피디아

우리가 흔히 얘기하는 네트워크 망은 위와 같은 단계로 구성을 나누어 볼 수 있습니다. 우리에게 제일 친숙한건 LAN이겠죠. LAN은 Local Area Network의 약자로 근거리 통신망이라는 의미입니다. LAN보다 낮은건 개인수준으로 더 범위가 좁혀진다고 생각하면 되고, LAN보다 높은건 점점 더 넓은 수준으로 범위가 확대되어 진다고 생각하면 됩니다.

​WAN도 많이 들어 보셨을 겁니다. WAN은 Wide Area Network의 약자로 광역통신망이라는 의미 입니다. 자 바로 이더넷이란 이 LAN과 WAN에서 가장 맣이 활용되는 통신기술규격 입니다. 많이 들어보셨겠지만, Ethernet(이더넷)이라는 명칭은 빛의 매질로 여겨졌던 ether(에테르)에서 유래되었습니다.

​이더넷은 OSI의 L1계층과 L2계층에서 MAC 패킷과 프로토콜의 형식을 정의합니다. 이 말이 무슨 뜻이냐 하면 먼저 OSI란 것은 ISO국제표준화기구에서 개발한 내용으로 7개의 구간으로 나누어져 있으며 컴퓨터 네트워크 프로토콜을 풀어서 설명하거나 정의하기 위한 정리방법이라고 생각하시면 됩니다.

OSI 모델의 7개 구간은

1. 물리계층

2. 데이터 링크 계층

3. 네트워크 계층

4. 전송 계층

5. 세션 계층

6. 표현 계층

7. 응용 계층

으로 구성되어 있습니다.

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이 중에서 이더넷은 1. 물리계층과 2. 데이터링크계층에서 정의되어 있다는 의미로

즉. 하드웨어의 내용이 정의되어 있다고 생각하시면 됩니다.

​그럼 MAC이란 무엇인가? 하면 MAC address라는 단어를 많이 들어 보셨을 겁니다.

​MAC은 Media Access Control의 약자로 네트워크 인터페이스에 할당된 고유 식별자 입니다.

즉 Ethernet Hardware에 할당된 물리적인 고유 주소 입니다. 총 48비트로 구성되어 있으며 16진수 표현법을 사용합니다. 이 중에서 앞쪽 24비트는 제조업체 식별코드은 OUI를 이용하여 제조사를 구분하도록 구성되어 있습니다. 첨언하자면, 여기서 말하는 Ethernet Hardware는 NIC라고 불리는 랜카드를 의미합니다.

즉, 위와 같은 랜카드를 제조사가 만들 때, 아주 작은 저장장치가 설치되는데 그 저장장치에는 이 랜카드를 구동시킬 기본적인 OS나 펌웨어 같은게 들어가고, 동시에 MAC address도 저장되는 것이죠.

​결론을 짓자면, Ethernet이란 MAC address를 가지고 데이터를 주고 받는 네트워크 하드웨어 기술이라고 정의할 수 있습니다. 사실 네트워크 개발자가 아니라면 위 내용은 몰라도 상관없는 내용이긴 합니다. 우리는 사용만 할 줄 알면 되는거니까요.

​자 그럼 이더넷의 규격에 대해 이야기 해 보겠습니다.

​지난번 시리얼 통신에 대해 이야기 할 때도 RS232에는 여러가지 버젼이 있다고 이야기 했었습니다. 현재 가장 최신 버전은 RS-232E버전이고, 가장 많이 사용되는 버전은 RS-232C버전이라고 했었죠. 이렇든 파생되거나 업그레이드 되면서 다양한 규격(버전)이 존재하는데 이더넷도 마찬가지 입니다.

규격 명칭	통신속도	케이블종류	최대길이
10BASE-T	10Mbps	CAT.(카테고리) 3 이상	100m
100BASE-TX	100Mbps	CAT.(카테고리) 5 이상	100m
100BASE-FX	100Mbps	광케이블	​
1000BASE-T	1Gbps	CAT.(카테고리) 5 이상	100m
1000BASE-SX	1Gbps	멀티모드 광케이블	550m
1000BASE-LX	1Gbps	멀티모드광케이블 싱글모드광케이블	멀티모드광케이블 : 550m 싱글모드광케이블 : 10Km
10GBASE-T	10Gbps	CAT.(카테고리) 6 이상	100m

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시중에 보면 아래와 같이 Ethernet Cable을 판매 합니다.

그리고 규격도 적혀있습니다. 어디 적혀있냐면

이렇게 적혀있습니다.

그리고 당연히 Ethernet Port도 규격이 동일하게 있습니다.

보이시나요??

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당연히 규격에 맞춰서 설치를 해야하지만 만약에 규격이 다른 포트와 케이블을 연결한다면, 낮은 규격에 맞춰서 작동을 합니다. 기억하십시오.

​오늘은 이렇게 이더넷에 대해서 알아보았습니다. 막 무슨 계층이 있고 거기서 몇번째 몇번째 계층에서 정의되어 있고 등등 복잡한 내용이 있지만 통신공학을 전공하고자 하시는 분들이 아닌 이상 우리의 궁극적인 목표는 Ethernet을 이용한 이기종 통신이므로 사용법에 중심을 두고 공부하시면 됩니다. 너무 복잡하고 어려운 이론적인 내용에 골머리 싸맬 필요가 없습니다. 시간낭비에요~~ 어차피 나중에 다 까먹잖아요~ ㅎㅎ

그럼 다음시간에는 오늘 이야기 해 보았던 이 Ethernet(이더넷)을 이용한 TCP, UDP, IP 에 대해서 알아보겠습니다.

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