4. 이더넷(Ethernet)


  자, 앞장에서는 랜카드와 허브와 같이 물리적으로 선들을 연결하는 것에 대해서 배웠다.

  이번 장에서는 물리적으로 연결된 선위에서 통신하는 원리인 이더넷(Ethernet) 에 대해서 알아보도록 하자.

    OSI 7 Layer   네트웍책마다 OSI 7 Layer가 등장한다. 쉬운 부분만 간단히 다뤄보자. OSI 7은 다음과 같은 총 7개의 계층이 존재한다.

    7.어플리케이션층프로그램에 관한 부분
    6.프리젠테이션층화면에 출력하는 표현에 관계된 부분
    5.세션층대화의 진행순서를 보완한다.
    4.트랜스포트층통신되는 내용을 처리하고 보완한다.
    3.네트워크층IP, 즉 통신을 원하는 컴퓨터를 식별하는게 사용
    2.데이터링크층1:1통신이 가능하게 물리층보완
    1.물리층물리적인 연결(하드웨어)

      사실 이 계층이 의미하는게 학술적으로는 중요하지만, 실제 구현상에서는 뒤엉켜있어서 구분하기 어렵다. 앞장에서 열심히 배운 물리적인 연결은 OSI 7 Layer중에서 1.물리층에 해당하지만, 이제 배울 이더넷의 경우는 1,2를 포괄한다. 이론과 실전의 차이이므로 알고만 있자.
  이더넷(Ethernet)이란, LAN 상에서의 통신 기술을 말하며, IEEE 802.3 CSMA/CD에 표준으로 제정되었다.
    이더넷의 기원   1972년 후반에 2.94Mbps속도를 가지는 두대의 워크스테이션과 한대의 레이져 프린터의 시험적인 네트워크을 제록스(Xerox)의 Metcalfe와 그 동료들이 구성에 성공하였다. 최초에 Alto Aloha Network이란 명칭을 사용했으나, 이듬해(1973년)에 Alto(당시 제록스용 PC)만을 위한것이 아닌 네트워크를 구성하는 기본 매개체라는 명칭의 이더넷(Ethernet)이란 명칭으로 변경하였다. ether라는 단어에서 힌트를 얻어서 만들어졌다고 한다. ether란, 전기·자기·빛 등을 전달하는 중간 매개체로 생각했던 가상적 물질을 지칭하는 단어이다.
  이후에 DEC이나, 인텔같은 회사들에 의해서 지속적으로 발전되어왔다.

    IEEE   IEEE(미국전기전자협회, Institute of Electrical and Electronics Engineers)는 미국내 전기, 전자관련 표준을 제정해왔다. 여기서 제정된 표준을 준수하는 국가들이 점점 많아져서 사실상 세계적인 표준으로 간주되는 것들도 많아지고 있다. 공식홈페이지는 www.ieee.org 이다.
  앞장에서 배운 10BASE-T나 RJ-45에 의한 데이터 전송방식등이 사실은 이더넷 표준중 일부이다. 앞에서도 설명한 것처럼, 이더넷은 이렇게 물리적인 부분에 대한 정의와 함께 통신을 어떻게 해야하는지에 대한 부분까지 담고 있다.

  이더넷의 핵심은 CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect) 표준인데, 이 표준을 근간으로 물리적인 선위에서의 통신을 실현하게 된다. CSMA/CD가 바로 이게 이더넷 통신 프로토콜(Protocol)의 핵심이다.

  CSMA/CD의 원어에서 알수 있듯이 다중(Mutiple) 접근(Access)과 충돌(Collision) 처리가 주안점이다. 이더넷에 접속되어 있는 PC들(물론 프린터나, 광디스크 같은 다른 장치들을 포함해서)장치들은 어느 때라도 데이터를 전송할 수 있어야 한다. 이때, 다른 장치들이 전송하고 있는지 아닌지를 RJ-45의 제어용 선을 통해서 확인하고, 회선이 비어 있을 때 데이터를 전송을 시작하는 구조로 되어있다.

  만약 데이터를 전송하는 시점에 다른 장치가 동시에 전송을 시작하면서 충돌(Collision)이 발생하게 되며, 충돌한 데이터들은 폐기되고, 데이터를 전송한 장치들에게 재전송을 요구하게 된다. 각 장치들은 일정시간(랜덤값에 의해서 두 장치가 서로 다른 대기 시간을 기다리게 된다.)을 대기한 후 성공할 때까지 일정 횟수만큼 데이터를 재전송한다. 이것이 바로 CSMA/CD의 내용이다.

  이렇게 볼때, 이더넷 하나에 장치가 너무 많이 접속되어 있거나, 네트워크 트래픽이 많아지면, 충돌을 일으킬 확률이 높아지게 되고, 이 때문에 데이터 전송이 지연되어, 사용자는 네트웍 속도 저하를 느끼게 된다. 따라서, 이더넷에서는 접속해놓는 장치의 수를 적정한 선에서 유지하는 것이 중요하다.

- Last Update : 2002.11.10 by Deadfire(http://www.deadfire.net)

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