이더넷은 어떤 용도로 사용되나요?

이더넷은 오늘날 기존 근거리 통신망에서 사용되는 가장 일반적인 통신 프로토콜 표준으로 1970년대 초에 확립되었습니다. 이더넷은 전송 속도가 10Mbps인 일반적으로 사용되는 LAN(근거리 통신망) 표준입니다. 이더넷에서는 경합 메커니즘과 버스 토폴로지를 사용하여 CSMA/CD(Carrier Sensing Multiple Access with Collision Protection) 방법을 사용하여 모든 컴퓨터가 동축 케이블에 연결됩니다. 기본적으로 이더넷은 연선 케이블이나 동축 케이블과 같은 공유 전송 매체와 다중 포트 허브, 브리지 또는 스위치로 구성됩니다. 스타 또는 버스 구성에서 허브/스위치/브리지는 케이블을 통해 컴퓨터, 프린터 및 워크스테이션을 서로 연결합니다.

이더넷의 일반적인 특징은 다음과 같이 요약됩니다.

***공유 미디어: 모든 네트워크 장치는 동일한 통신 미디어를 차례로 사용합니다.

브로드캐스트 도메인: 전송해야 하는 프레임은 모든 노드로 전송되지만 주소가 지정된 노드만 프레임을 수신합니다.

CSMA/CD: 캐리어 감지 다중 액세스/충돌 감지는 이더넷에서 2개 이상의 노드가 동시에 전송하는 것을 방지하는 데 사용됩니다.

MAC 주소: 미디어 액세스 제어 계층의 모든 이더넷 네트워크 인터페이스 카드(NIC)는 48비트 네트워크 주소를 사용합니다. 이 주소는 세계에서 유일합니다.

이더넷 기본 네트워크 구성:

*** 공유 미디어 및 케이블: 10BaseT(연선), 10Base-2(가는 동축 케이블), 10Base-5(두꺼운 동축 케이블) .

리피터 또는 허브: 허브 또는 리피터는 네트워크 장치에서 많은 수의 이더넷 연결을 수신하는 데 사용되는 장치 유형입니다. 연결의 수신측을 통해 얻은 데이터는 재사용되어 전송측에 연결된 모든 장치로 전송되어 전송 장치를 얻습니다.

네트워크 브리지: 브리지는 브로드캐스트를 유지하고 동일한 도메인/세그먼트에서 공유한다는 목표를 달성하기 위해 네트워크를 독립적인 충돌 도메인과 세그먼트로 분할하는 역할을 하는 두 번째 계층 장치입니다. . 세그먼트 내 및 세그먼트 주변의 적절한 통신 동작을 보장하기 위해 세그먼트화되고 전달된 모든 프레임을 포함하는 테이블이 브리지에 포함됩니다.

스위치: 브리지와 같은 스위치도 레이어 2 장치이자 다중 포트 장치입니다. 스위치가 지원하는 기능은 브리지와 유사하지만 브리지에 비해 장점은 일시적으로 두 포트를 함께 연결할 수 있다는 것입니다. 스위치에는 포트를 빠르게 연결하거나 연결 해제할 수 있는 스위칭 매트릭스가 포함되어 있습니다. 허브와 달리 스위치는 한 포트에서 대상 노드에 연결된 다른 포트로만 프레임을 전달하며 브로드캐스트는 포함하지 않습니다.

이더넷 프로토콜: 이더넷 프레임 구조는 IEEE 802.3 표준에서 제공됩니다. 현재 이더넷은 광섬유 및 연선 미디어를 통해 4가지 전송 속도를 지원합니다.

10Mbps – 10Base-T 이더넷(802.3)

100Mbps – 고속 이더넷(802.3u)

1000Mbps – 기가비트 이더넷(802.3z))

10기가비트 이더넷 – IEEE 802.3ae

이더넷의 간략한 역사:

1972년 , Xerox PARC의 Robert Metcalfe와 동료들은 Xerox Alto(그래픽 사용자 인터페이스가 있는 개인 워크스테이션)를 구현하기 위해 세계 최초의 실험적인 이더넷 시스템을 개발했습니다. 이 실험적인 이더넷은 데이터 전송을 통해 Alto 워크스테이션, 서버 및 레이저 프린터를 상호 연결하는 데 사용됩니다. 2.94Mbps의 속도.

Metcalf가 발명한 실험적인 네트워크는 당시 Alto Aloha Network라고 불렸습니다.

1973년에 Metcalf는 이를 이더넷이라고 명명하고 이 시스템이 Alto 워크스테이션을 지원할 뿐만 아니라 모든 유형의 컴퓨터도 지원할 수 있으며 전체 네트워크 구조가 Aloha 시스템을 능가한다고 지적했습니다. 그는 이 네트워크를 설명하기 위해 "에테르"라는 용어를 선택했습니다. 고대 "발광 에테르" 이론에서 언급했듯이 비트 흐름을 다양한 위치로 전달하는 물리적 매체(예: 케이블)입니다. "는 전자파를 통해 공간 전체를 채웠습니다. 이런 식으로 이더넷이 탄생했습니다.

원래 이더넷은 충돌 감지를 위해 CSMA/CD를 사용하는 실험적인 동축 케이블 네트워크였습니다. 네트워크의 성공은 모든 사람의 관심을 끌었습니다. 1980년에 세 회사(Digital Equipment Corporation, Intel Corporation 및 Xerox Corporation)가 공동으로 10M 이더넷 1.0 사양을 개발했습니다. 원래의 IEEE802.3은 이 사양을 기반으로 했으며 매우 유사합니다. 802.3 작업 그룹은 1983년 초안을 채택하고 1985년 공식 표준 ANSI/IEEE Std 802.3-1985를 발표했습니다. 이후 기술의 발전에 따라 더 많은 전송 매체와 더 높은 전송 속도를 지원하기 위해 표준이 대폭 보완되고 업데이트되었습니다.

1979년 Metcalfe는 3Com Corporation을 설립하고 최초의 사용 가능한 네트워크 장치인 이더넷 네트워크 카드(NIC)를 생산했습니다. 이를 통해 호스트에서 IBM 터미널, PC에 이르기까지 다양한 장치가 서로 원활하게 통신할 수 있는 최초의 제품이 탄생했습니다. 기타 기업이 파일을 원활하게 공유하고 인쇄할 수 있도록 하여 생산성을 높이고 전사적 커뮤니케이션을 향상시킵니다.

이더넷 및 IEEE802.3:

이더넷은 Xerox Company에서 개발한 베이스밴드 LAN 표준입니다. 충돌 감지 기능이 있는 CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access Protocol)를 사용하며 속도는 10Mbps이고 전송 매체는 동축 케이블입니다. 이더넷은 네트워크의 산발적이고 간헐적인 혼잡을 해결하기 위해 1970년대에 개발되었으며, 독창적인 이더넷 기술을 기반으로 1980년에 IEEE802.3 표준이 성공적으로 개발되었습니다. 이제 이더넷이라는 용어는 일반적으로 CSMA/CD 프로토콜을 채택하는 모든 LAN을 나타냅니다. 이더넷 버전 2.0은 Digital Equipment Corporation, Intel Corporation 및 Xerox Corporation이 공동으로 개발한 것으로 IEEE802.3과 호환됩니다.

이더넷과 IEEE802.3은 일반적으로 인터페이스 카드(네트워크 카드)나 주 회로 기판의 회로로 구현됩니다. 이더넷 케이블 프로토콜은 케이블을 네트워크의 물리적 장치에 연결하기 위한 트랜시버 사용을 지정합니다. 트랜시버는 충돌 감지 및 트랜시버를 워크스테이션에 연결하는 트랜시버 케이블을 포함하여 대부분의 물리적 계층 기능을 수행합니다.

IEEE802.3은 다양한 케이블 사양을 제공하는데, 10Base5가 그 중 하나로 이더넷에 가장 가깝습니다. 본 사양에서는 연결 케이블을 AUI(Attachment Unit Interface)라고 하며, 네트워크 연결 장치를 트랜시버 대신 MAU(Media Access Unit)라고 합니다.

1． 이더넷 및 IEEE802.3의 작동 원리

브로드캐스트 기반 이더넷에서는 모든 워크스테이션이 네트워크로 전송된 정보 프레임을 수신할 수 있습니다. 각 워크스테이션은 정보 프레임이 자신에게 전송되었는지 확인해야 합니다. 자신에게 전송된 것이 확인되면 상위 프로토콜 계층으로 전송됩니다.

CSMA/CD 전송 미디어 액세스를 사용하는 이더넷에서는 모든 CSMA/CDLAN 워크스테이션이 언제든지 네트워크에 액세스할 수 있습니다. 데이터를 보내기 전에 워크스테이션은 네트워크가 혼잡한지 확인해야 합니다. 네트워크가 유휴 상태임을 감지한 경우에만 워크스테이션이 데이터를 보낼 수 있습니다.

경합 기반 이더넷에서는 네트워크가 유휴 상태인 동안 모든 워크스테이션이 데이터를 보낼 수 있습니다. 두 워크스테이션이 네트워크가 유휴 상태임을 확인하고 동시에 데이터를 보내는 경우 충돌이 발생합니다. 이때 두 가지 전송 작업이 모두 파괴되며 워크스테이션은 일정 시간이 지난 후 재전송해야 합니다. 재전송 시기는 지연 알고리즘에 의해 결정됩니다.

2. 이더넷과 IEEE802.3 서비스의 차이점

이더넷과 IEEE802.3 표준 사이에는 많은 유사점이 있지만 확실한 차이점도 있습니다.

이더넷에서 제공하는 서비스는 OSI 참조 모델의 첫 번째 및 두 번째 계층에 해당하고, IEEE802.3에서 제공하는 서비스는 OSI 참조 모델의 첫 번째 및 두 번째 계층의 채널 액세스 부분에 해당합니다. 두 번째 레이어). IEEE802.3은 논리적 링크 제어 프로토콜을 정의하지 않지만 여러 가지 서로 다른 물리적 계층을 정의하는 반면 이더넷은 하나만 정의합니다.

IEEE802.3의 각 물리 계층 프로토콜은 LAN 속도, 신호 전송 방법 및 물리 미디어 유형이라는 세 가지 측면에서 특성을 설명할 수 있습니다.