계층 별 장비

계층 별로 나눠져 있는 네트워크 장비

1) Physical Layer (물리계층)

• Repeater(리피터), Hub

리피터

전기 신호 증폭

cable 전송으로 약화된 신호를 초기화, 증폭, 재전송의 기능을 수행

리피터는 상위 계층에서 사용하는 MAC 주소나 IP주소를 이해하지 못하고 단지 전기 신호만을 증폭시키는 역할을 한다.

Hub

리피터와 마찬가지로 전기적 신호를 증폭

LAN 전송거리를 연장시키고 여러 대의 장비를 LAN에 접속할 수 있도록 한다. (멀티 포트 리피터)

허브는 한 장비에서 전송된 데이터 프레임을 허브에 연결된 모든 장비에 전송
(flooding)

충돌이 많이 발생하여 하나의 허브에 많은 장비를 연결할 수 없다.

허브에 연결된 장비들은 하나의 Collision domain 안에 있다.

2) Date link Layer (데이터 링크 계층)

• Switch, Bridge

브릿지

같은 네트워크의 장비를 연결하는 브릿지

브릿지, 스위치도 허브와 마찬가지로 Ethernet 장비를 물리적으로 연결하고 Frame의 전송거리를 연장

단순히 전기적 신호만을 증폭시키는 것이 아니라 Frame을 다시 만들어서 전송.

허브와는 달리 Layer 2 주소인 MAC 주소를 보고 Frame 전송 포트를 결정

따라서 Layer 2 장비라고 한다.

스위치

여러가지 기능이 추가됨

브리지와 스위치는 MAC 주소와 해당 장비의 포트번호가 기록된 MAC 주소 table을 보고 목적지에게만 Frame을 전송

스위치는 한 포트에서 전송되는 Frame이 MAC 주소 table에 있는 특정 포트로만 전송하기 때문에 다른 포트가 전송하는 Frame과 충돌이 발생하지 않는다.

즉 '스위치는 각각의 포트가 하나의 Collision domain에 있다'고 표현한다.

3) Network Layer (네트워크 계층)

• Router(라우터), L3 Switch

라우터

다른 네트워크를 연결

라우터와 L3 스위치는 IP주소 등 Layer 3 header에 있는 주소를 참조하여 목적지와 연결되는 포트로 packet을 전송

따라서 라우터와 L3 스위치를 Layer 3 장비라고 한다.

다른 네트워크(LAN) 구간의 장비와 통신을 하려면 반드시 Layer 3 장비를 거쳐야 한다.

라우터는 특정 인터페이스를 통하여 수신한 packet의 목적지 IP 주소를 보고 목적지와 연결된 인터페이스를 통하여 전송할 것을 결정.

이를 Routing이라고 한다.

라우터의 기본 기능은 경로 결정, 경로에 따른 packet 전송이다.
(그 외에도 네트워크 보안, QoS 등의 기능도 있다.)

스위치는 멀티캐스트, 브로드캐스트, 목적지를 모르는 유니 캐스트를 수신할 경우 수신포트를 제외한 모든 포트로 flooding.

L3 장비들은 이런 Frame을 모두 차단 (즉, 브로드캐스트 전송을 막는다.)

여러 가지 통신 케이블

케이블의 정의

이름에 특정한 정보가 있는 통신 케이블

100BASE-T

100 : LAN SPEED (단위 : Mbps) 즉, 100Mbps

BASE : Baseband용 cable (디지털 방식)
BROAD : Broadband용 cable (아날로그 방식)

T : Twisted pair cable (케이블 종류)
숫자일 경우에는 최대 통신 거리

Ex) 10BASE-T
10BASE 2
10BASE 5

케이블의 종류

Twisted-Pair

10BaseT, unshielded (UTP), Shielded (STP)

UTP

• 대표적인 LAN Cable
• 장점
  • 설치가 쉽고 다른 매체에 비해 저렴
  • 작은 외부 직경
• 단점
  • 다른 매체와 비교해 외부 간섭과 전기적인 간섭이 약하다.
  • Coaxial cable, Fiber optic cable 보다 전송거리가 짧다.
  • 상대적으로 속도가 느렸었다.
• 최대 전송 길이 : 100m

STP

• Cable 주위를 절연체로 감싸서 만든 것
• STP가 UTP 보다 좀 더 비싸고 성능이 좋다. (EMI 감소)
• 장점
  • 모든 외부 간섭에서 탁월한 보호성
• 단점
  • 비용이 비싸며 UTP보다 설치가 까다롭다.
• 최대 전송 길이 : 100m

Coaxial

10Base2, 10Base5, ThinNet, ThickNet

Coaxial cable (동축 케이블)

• 중심은 도체, 도체 주변은 유연한 플라스틱 절연체
• 망구조의 구리 혹은 금속 호일 절연체
  • cable내에서 두 번째 전선 역할, 중심 도체와 외부저항을 감소
• 최대 전송 길이 : 500m
• 장점
  • STP나 UTP 보다 전송거리가 길다.
  • 광케이블보다 저렴하다.
• 단점
  • 취급이 어렵다.
  • TP 케이블보다 취급이 어렵다.

Fiber-Optic

Fiber-Optic (광 케이블)

• 전기 신호보다 빛을 통해 데이터를 전송하는 가장 효과적인 전송매체
• 장점
  • 매우 높은 대역 용량 제공
  • 빛을 통한 전송이기 때문에 신호 감쇠에 영향이 없다.
  • EMI 영향을 받지 않는다.
  • 내구성이 좋다
• 단점
  • 설치가 어렵다
  • cable 가격이 비싸다
  • connector 가격이 비싸다

UTP 케이블

가장 많이 쓰이는 통신 케이블

스트레이트-스루 방식

계층이 다른 경우 사용
ex) 2계층, 3계층

• Switch와 Router
• Switch와 PC
• Switch와 Server
• Hub와 PC
• Hub와 Server

크로스오버 방식

계층이 같은 경우 사용

• Switch와 Switch
• Switch와 Hub
• Hub와 Hub
• Router와 Router
• PC와 PC
• Router와 PC