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Ethernet Physical Layer Standards : 이더넷 물리 계층 규격
IEEE 802.3에서 정한 이더넷 물리 계층 규격들을 전송 속도, 신호 방식, 전송 매체에 따라 정리한 것이다.
IEEE 802.3은 10BASE5를 정한 첫 규격 이후 개정(amendment)이 계속 추가되었고, 각 개정은 10BASE-T, 1000BASE-T처럼 일정한 규칙을 따르는 이름을 갖는다. 이름만 보고도 속도와 매체를 알 수 있으므로 네트워크관리사 시험에서 자주 다룬다.
10BASE-T를 예로 들면 다음과 같이 읽는다.
| 부분 | 의미 | 예 |
|---|---|---|
| 앞의 숫자 | 전송 속도(Mbit/s 기준, G는 Gbit/s) | 10 = 10 Mbit/s, 100 = 100 Mbit/s, 1000 = 1 Gbit/s, 10G = 10 Gbit/s |
| BASE | 베이스밴드(baseband) 전송. 신호를 반송파에 실어 여러 채널로 나누지 않고 매체 하나를 한 신호가 차지한다 | 대부분의 이더넷 규격 |
| 뒤의 숫자 | 동축 케이블 규격에서 최대 세그먼트 길이를 약 100 m 단위로 나타낸다 | 10BASE5 = 500 m, 10BASE2 = 약 200 m(실제 185 m) |
| 뒤의 문자 | 매체 또는 방식 | T = 꼬임쌍선(Twisted pair), F = 광섬유(Fiber), S = 단파장(Short wavelength), L = 장파장(Long wavelength) |
- 100BASE-TX의 X, 10GBASE-SR의 R은 부호화 방식 계열을 가리키는 글자다. 시험에서는 T, F, S, L의 매체 의미를 주로 묻는다.
| 규격 | 속도 | 매체 | 최대 세그먼트 길이 | 도입 개정 |
|---|---|---|---|---|
| 10BASE5 | 10 Mbit/s | 굵은 동축 케이블(Thick Ethernet) | 500 m | IEEE 802.3 초판 |
| 10BASE2 | 10 Mbit/s | 가는 동축 케이블(Thin Ethernet) | 185 m | IEEE 802.3a |
| 10BASE-T | 10 Mbit/s | UTP 케이블 2쌍 | 100 m | IEEE 802.3i |
| 100BASE-TX | 100 Mbit/s | UTP 케이블 2쌍 | 100 m | IEEE 802.3u |
| 100BASE-FX | 100 Mbit/s | 다중 모드 광섬유 케이블 | - | IEEE 802.3u |
| 1000BASE-T | 1 Gbit/s | UTP 케이블 4쌍 모두 사용 | 100 m | IEEE 802.3ab |
| 1000BASE-SX | 1 Gbit/s | 다중 모드 광섬유, 단파장 | - | IEEE 802.3z |
| 1000BASE-LX | 1 Gbit/s | 단일 모드(또는 다중 모드) 광섬유, 장파장 | - | IEEE 802.3z |
| 10GBASE-T | 10 Gbit/s | 꼬임쌍선 4쌍 | 100 m(케이블 등급에 따라 짧아짐) | IEEE 802.3an |
| 10GBASE-SR | 10 Gbit/s | 다중 모드 광섬유, 단파장 | - | IEEE 802.3ae |
| 10GBASE-LR | 10 Gbit/s | 단일 모드 광섬유, 장파장 | 10 km | IEEE 802.3ae |
- 광섬유 규격의 최대 거리는 광섬유 종류(코어 지름, 대역폭 등급)에 따라 달라지므로 표에서는 비워 두었다. 같은 속도라면 단파장(S) 다중 모드는 짧고, 장파장(L) 단일 모드는 길다는 관계만 기억하면 된다.
- 10GBASE-T는 IEEE 802.3an 목표 문서에서 Class F 케이블 100 m 이상, Class E 케이블 55 m~100 m 이상을 지원하도록 정했다.
- 100 Mbit/s 규격은 흔히 고속 이더넷(Fast Ethernet), 1 Gbit/s 규격은 기가비트 이더넷(Gigabit Ethernet)이라 부른다.
- 꼬임쌍선을 쓰는 10BASE-T, 100BASE-TX, 1000BASE-T, 10GBASE-T는 모두 한 세그먼트(장비 포트에서 상대 포트까지)의 최대 길이가 100 m다.
- 100 m를 넘기려면 중간에 스위치 허브 같은 능동 장비를 두어 세그먼트를 나누거나 광섬유 규격으로 바꾼다.
- 속도가 올라갈수록 더 높은 등급의 케이블이 필요하다. 같은 100 m라도 1000BASE-T와 10GBASE-T는 요구하는 케이블 등급이 다르다.
- 10BASE5, 10BASE2는 버스형 공유 매체라서 반이중 통신으로만 동작하고, 충돌 제어에 CSMA/CD를 쓴다.
- 꼬임쌍선 규격은 송신과 수신 선쌍이 나뉘어 있어 스위치와 1:1로 연결하면 전이중 통신이 가능하다. 전이중에서는 충돌이 일어나지 않으므로 CSMA/CD가 필요 없다.
- 10 Gbit/s 이더넷(IEEE 802.3ae, 802.3an)은 전이중만 지원한다.
- 자동 협상(auto-negotiation)은 양쪽 장비가 지원하는 속도와 이중 방식을 주고받아 가장 좋은 조합을 고르는 기능이다. 한쪽만 수동 고정하면 이중 방식 불일치(duplex mismatch)로 성능이 떨어질 수 있다.
- Auto-MDIX(자동 MDI/MDI-X)는 포트가 송수신 선쌍을 자동으로 바꿔 주는 기능이다. 이 기능이 있으면 같은 종류 장비끼리도 교차 케이블 없이 일반(다이렉트) 케이블로 연결할 수 있다.
- 10BASE-T의 10, BASE, T가 각각 무엇을 뜻하는지 묻는다.
- 10BASE5(500 m), 10BASE2(185 m), 꼬임쌍선 규격(100 m)의 최대 세그먼트 길이를 구분할 수 있어야 한다.
- 1000BASE-T는 UTP 4쌍을 모두 쓰고, SX는 다중 모드·단파장, LX는 장파장 광섬유라는 점을 묻는다.
- 전이중 연결에서는 CSMA/CD가 필요 없다는 점, Auto-MDIX가 있으면 교차 케이블이 필요 없다는 점을 묻는다.