[Network] NIC와 케이블

NIC

호스트와 유무선 통신 매체를 연결하고, 데이터를 송수신할 수 있도록 도와주는 하드웨어 장치

• 호스트를 네트워크(LAN)에 연결하는 역할
• NIC는 고유한 하드웨어 식별자인 MAC 주소를 가짐

 

NIC의 주요 기능

• 통신 매체에 흐르는 신호를 호스트가 이해할 수 있도록 프레임으로 변환하거나, 프레임을 통신 매체에 흐르는 신호로 변환
• NIC는 네트워크와의 연결점을 담당하는 네트워크 인터페이스 역할을 수행
• 프레임이 NIC에 도달했을 때, 프레임의 수신지 MAC 주소가 자신의 MAC 주소와 일치하는지 확인하고, 다르면 폐기
• FCS 필드를 토대로 오류를 검출해서 잘못된 프레임을 폐기

 

NIC의 형태

NIC는 USB에 연결하는 형태, 마더보드에 내장된 NIC 등 다양한 형태를 가지고 있음

• NIC는 네트워크 인터페이스 카드, LAN 카드, 네트워크 카드, 이더넷 카드 등 다양한 명칭으로 불리는데, 초기 NIC는 확장 카드 형태로 연결해서 사용했기 때문

트위스티드 페어 케이블

NIC에 연결되는 물리 계층의 유선 통신 매체로, 구리선으로 전기 신호를 주고 받음

 

트위스티드 페어 케이블의 형태

케이블 본체와 커넥터로 이루어져 있음

• 트위스티드 페어 케이블에서 주로 사용되는 커텍터는 RJ-45
• 본체 내부는 구리선이 두 가닥씩 꼬아진 형태
• 트위스티드 페어 케이블은 구리선으로 되어있어 노이즈에 민감함

 

실드에 따른 트위스티드 페어 케이블 분류

구리 선으로 전기 신호를 주고 받다보면 전기적 신호를 왜곡시키는 전자적 간섭인 노이즈가 생김, 따라서 구리 선 주변을 감싸 노이즈를 감소시키는데 이러한 방식을 차폐(shielding)라고 함

• 브레이드 실드(braided shield): 차폐에 사용되는 그물 모양의 철사
• 포일 실드(foil shield): 차폐에 사용되는 포일

실드에 따라 트위스티드 페어 케이블을 다음과 같이 분류

• STP: 브레이브 실드로 구리 선을 감싸 노이즈를 감소시킨 트위스티드 페어 케이블
• FTP: 포일 실드로 구리 선을 감싸 노이즈를 감소시킨 트위스티드 패어 케이블
• UTP: 구리 선만 있는 케이블

 

케이블 명칭 표기법

트위스티드 페어 케이블은 크게 세 종류로 나누지만, 실제로는 좀 더 세분화해서 표기함

XX/YTP

XX에는 케이블 외부를 감싸는 실드의 종류를 명시하고, Y에는 꼬인 구리선을 감싸는 실드의 종류를 명시

• U: 실드 없음
• S: 브레이드 실드
• F: 포일 실드

예시

• S/FTP 케이블: 케이블 외부는 브레이드 실드, 꼬인 구리선은 포일 실드 감싸진 케이블
• F/FTP 케이블: 케이블 외부와 꼬인 구리선을 모두 포일 실드로 감싼 케이블
• SF/FTP 케이블: 케이블 외부는 브레이드 실드와 포일 실드, 꼬인 구리선은 포일 실드로 감싸진 케이블
• U/UTP 케이블: 실드가 없는 케이블

 

카테고리에 따른 트위스티드 페어 케이블 분류

카테고리는 트위스티드 페어 케이블 성능 등급을 구분

• Categroy에서 앞 글자를 따서 Cat이라고 줄여서 표현
• 카테고리에 따라 지원 대역폭, 주요 대응 규격, 전송 속도와 같은 케이블의 성능이 다름

 

광섬유 케이블

빛 신호를 이용해 정보를 주고 받는 케이블

• 전기 신호를 이용하는 케이블보다 속도도 빠르고, 먼 거리까지 전송 가능, 노이즈 간섭도 덜함
• 광섬유 케이블은 대륙 간 네트워크 연결에 사용

 

광섬유 케이블의 형태

광섬유 케이블은 케이블 본체와 커넥터로 이루어짐

• 커넥터의 종류: LC 커넥터, SC 커넥터, FC 커넥터, ST 커넥터

 

광섬유 케이블 본체는 머리카락같은 광섬유 형태로 구성, 광섬유는 빛을 운반하는 매체

 

 

광섬유 한가닥은 다음과 같이 구성됨

• 코어(core): 광섬유의 중심으로 실질적으로 빛이 흐르는 부분
• 클래딩(cladding): 코어를 둘러싸고 있는 것, 빛이 코어 안에서만 흐르도록 가두는 역할

 

광섬유 케이블의 종류

광섬유 케이블은 코어의 지름에 따라 분류

• 싱글모드 광섬유 케이블, 멀티 모드 광섬유 케이블이 있음

 

싱글모드 광섬유 케이블

코어의 지름이 8~10um 정도인 광섬유 케이블, 멀티 모드 광섬유 케이블보다는 작은 편

• 코어의 지름이 작으면 빛이 이동할 수 있는 경로가 많지 않음
• 빛의 이동 경로가 하나 이상을 찾기 어렵기에, 모드(mode)가 하나(single)라고 표현
• 싱글 모드 광섬유 케이블은 신호 손실이 적어 장거리 전송에 적합
• 파장이 긴 장파장의 빛을 사용
• 대표적인 싱글모드 케이블 규격은 1000BASE-LX, 10GBASE-LR이 있음 → L은 장파장을 의미

 

멀티 모드 광섬유 케이블

코어의 지름이 50~62.5um 정도인 광섬유 케이블, 싱글모드 보다 큼

• 빛이 여러 경로로 이동할 수 있기에, 모드(mode)가 여러 개(multi)라고 표현
• 멀티 모드는 신호 손실이 커 장거리 전송에는 부적합, 비교적 근거리를 연결(수백 미터~수 킬로미터)
• 단파장의 빛을 사용
• 대표적인 멀티 모드 케이블 규격은 1000BASE-SX, 10BASE-SR이 있음 → S는 단파장을 의미

 

 

 

참고:

혼자 공부하는 네트워크 - 예스24

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https://velog.io/@surisuri/혼자-공부하는-네트워크-2-2-NIC와-케이블

https://rowoonblog.com/광케이블-커넥터fiber-connector_fc/

https://www.fibermall.com/ko/blog/copper-vs-fibre-optic.htm

http://www.shnetwork.co.kr/wizhome/menu_159.html