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[혼공네트] 2주차_이더넷&케이블&허브&스위치&VLAN

seoh14 2024. 7. 14. 22:49

 

이더넷: 통신 매체의 규격과 프레임의 형태 등을 정의한 네트워크 기술.

통신 매체 표기 형태:10GBASE-T는 10Gbps 속도를 지원하는 케이블

통신 매체 종류:C(동축 케이블),T(트위스티드 페어 케이블),L(장파장 광섬유 케이블),S(단파장 광섬유 케이블)

 

이더넷 프레임:

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

 

프리앰블: 송수신간의 동기화를 위해 이더넷 프레임임을 알려주는 정보.

MAC주소:네트워크 인터페이스마다 부여되는 6바이트 길이의 주소로 일반적으로 고유하고 변경되지 않음.

타입: 어떤 정보를 캡슐화했는지 알려주며 상위 계층에서 사용된 프로토콜 이름이 명시됨. 필드의 값이 1500이하면 프레임의 크기를 나타내고 1536이상이면 타입을 나타냄.

타입 프로토콜
0800 IPv4
86DD IPv6
0806 ARP

 

데이터: 상위계층으로 전달하거나 받아야할 내용으로 반드시 46바이트 이상이여야 하기 때문에 패딩이라는 정보(보통 0)를 내부에 채운다.

FCS: 프레임의 오류를 확인하는 필드. 명시된 CRC값을 계산해서 오류를 체크한다.


NIC: 호스트와 통신매체를 연결하고 정보를 프레임과 통신매체의 신호로 변환함. 네트워크 인터페이스 역할.

수신지주소가 자신과 맞지않는 프레임, 잘못된 프레임을 폐기할 수 있음.

 

트위스티드 페어케이블: RJ-4커넥터를 사용. 구리선을 사용했기 때문에 노이즈가 발생하고 브레이드 실드(STP) , 포일 실드(FTP)로 노이즈를 차폐함. 아무것도 감싸지 않은 케이블(UTP)까지 세 종류가 있음. 카테고리Cat에 따라 성능의 등급을 구별하며 높을수록 송수신 할 수  있는 데이터양이 많고 전송이 더 빠름.

 

광섬유 케이블: 광신호를 이용해서 속도도 빠르고 먼거리도 가능함. LC커넥터,SC커넥터, FC커넥터, ST 커넥터 등. 광섬유 중심의 코어와 둘러싼 클래딩 간의 빛의 굴절률 차이로 빛을 코어 내부에 가둠. 코어 지름에 따라 싱글모드와 멀티모드로 나눔.

싱글모드 코어 지름: 8~10 μm 빛의 경로가 하나며 신호 손실이 적기에 장거리에 적합하며 비용이 높다. 장파장 빛 사용.

멀티모드 코어 지름: 50~62.5 μm 빛의 경로가 여러 개며 신호 손실이 크기에 단거리에 적합하며 단파장 사용.


물리계층에는 주소 개념이 없기에 물리계층의 네트워크 장비는 송수신되는 정보에 대해 조작이나 판단을 하지 않는다. 데이터계층에는 주소개념이 있고 MAC주소등을 사용한다.

 

허브는 여러 대의 호스트를 연결하는 장치고 여러 포트가 있다. 

허브의 특징: 전달받은 신호를 다른 모든 포트로 그대로 다시 보낸다. 한번에 한방향 전송만 가능한 반이중 모드로 통신한다.

콜리전 도메인: 반이중 통신때문에 동시에 허브에 신호를 송신하면 콜리전이 발생한다. 허브에 연결된 모든 호스트는 같은 콜리전 도메인에 속한다.

CSMA/CD: 반이중 통신에서 콜리전을 막기위한 프로토콜. 현재 네트워크에서 전송 중인 것이 있는지 확인하고(캐리어 감지) 여러 호스트가 네트워크에 접근하려는 상황인 다중접근인지 확인한다. 충돌 발생시 전송을 중단하고 잼신호를 보낸 후 임의의 시간 후 재전송한다.


스위치: 데이터 링크계층 (2계층) 의 네트워크 장비로 L2스위치라고도 한다.

스위치의 특징: 포트와 그 포트에 연결된 호스트의 MAC주소와의 관계를 기억하기 때문에 원하는 호스트에만 프레임을 전달 할 수 있다. 연관관계를 메모리의 MAC주소 테이블에다가 정리해 기억한다.

 

MAC주소 학습: 송신지를 제외한 모든 포트로 프레임을 전송하는 플러딩. 프레임을 어디로 내보낼지 결정하는 필터링, 결정한 포트로 프레임을 실제로 내보내는 포워딩을 사용한다.  특정 포트에서 일정시간동안 프레임을 전송받지 못했다면 해당 항목을 삭제하는 것을 에이징이라고 한다.

 

VLAN: 스위치 한대로 가상의 LAN을 만드는 방법이다. 하나의 스위치로 영역을 나누어 서로 다른 네트워크처럼 사용 할 수 있다. 

포트기반 VLAN: 스위치의 포트가 VLAN을 결정하는 방식이다. 같은 스위치에 속해있지 않아도 트렁크 포트를 통해 같은 LAN에 속하게 네트워크를 구성할 수 있다.

MAC기반 VLAN: 송수신 하는 프레임 속 MAC주소가 VLAN을 결정하는 방식이다.


확인문제 2번:프리앰블, 송신지 MAC주소, FCS

확인문제 4번: CS캐리어 감지 MA다중접근 CD충돌 검출