네트워크] NIC와 케이블

NIC(Network Interface Controller)

• 호스트와 통신 매체를 연결하고, MAC 주소가 부여되는 네트워크 장비 (호스트의 ‘귀’와 ‘입)
• 호스트를 네트워크(LAN)에 연결하기 위한 하드웨어

NIC의 외관

• 인터페이스 카드, 네트워크 어댑터, LAN 카드, 네트워크 카드, 이더넷 카드(이더넷 네트워크) 등 다양한 명칭으로 불림
• NIC 종류 : 마더보드에 내장된 NIC, USB로 연결하는 NIC 등

NIC의 역할

• 호스트와 유무선 통신 매체(케이블에 흐르는 전기 신호, 무선 통신 전파 등)를 연결
• 통신 매체 신호와 컴퓨터가 이해하는 정보 상호 변환
  • 호스트가 네트워크를 통해 송수신하는 정보는 NIC를 거치게 됨
  • 네트워크 인터페이스(Network interface)=통로 역할

• 자신과 관련 없는 수신지 MAC 주소가 명시되거나, FCS 필드를 토대로 오류를 검출해 잘못된 프레임 폐기
• 네트워크를 통해서 송수신하는 정보는 NIC를 거치기 때문에 NIC의 성능 또한 중요하다.

케이블(cable)

• NIC에 연결되는 물리 계층의 유선 통신 매체

트위스티드 페어 케이블(twisted pair cable)

• 역할
  • 구리 선으로 전기 신호를 주고받는 통신 매체
    • 구리 선을 사용하는 이유 : 전도성이 높고 저렴
• 커넥터 + 케이블 본체
  • 커넥터(connector) : 주로 RJ-45를 사용
  • 케이블 본체 : 구리 선이 두 가닥(pair)씩 꼬아진(twisted) 형태
  • 실드(shield) : 구리 선이 노이즈(전기 신호를 왜곡시키는 간섭)에 약하기 때문에 브레이드 실드(braided shield)나 포일 실드(foil shield)로 감싼다. → 차폐(shielding) 방식

트위스티드 페어 케이블 분류

1. 실드에 따라서
   

   

   • 케이블 명칭 표기
     • U(Unshielded) : 실드 없음
     • S(Shielded) : 브레이드 실드
     • F(Foil) : 포일 실드
   • 예시
     • STP(Shielded Twisted Pair) : 브레이드 실드로 감싼 케이블
     • FTP(Foil Twisted Pair) : 포일 실드로 노이즈를 감소시킨 케이블
     • UTP(Unshielded Twisted Pair) : 아무것도 감싸지 않은 구리 선만 있는 케이블
     • S/FTP 케이블
       • 케이블 외부 : 브레이드 실드
       • 구리 선 쌍: 포일 실드
     • F/FTP 케이블
       • 케이블 외부 , 구리 선 쌍: 포일 실드
     • SF/FTP 케이블
       • 케이블 외부 : 브레이드 실드, 포일 실드
       • 구리 선 쌍: 포일 실드
     • U/UTP 케이블 : 아무것도 감싸지 않은 케이블
2. 카테고리에 따라서

• 카테고리(category, Cat) : 성능에 따라서 구분.
  • 카테고리가 높을수록
    1. 지원 가능한 대역폭이 높아짐
    2. 송수신 할 수 있는 데이터의 양이 많아짐
    3. 일반적으로 더 빠른 전송이 가능

특징	Cat5	Cat5e	Cat6	Cat6a	Cat7	Cat8
지원 대역폭	100MHz	100MHz	250MHz	500MHz	600MHz	2GHz
주요 대응 규격	100BASE-TX	1000BASE-T	1000BASE-TX	10GBASE-T	10GBASE-T	40GBASE-T
전송 속도	100Mbps	1Gbps	1Gbps	10Gbps	10Gbps	40Gbps

광섬유 케이블(fiber optic cable)

• 역할
  • 빛(광신호)을 이용해 정보를 주고받는 케이블
  • 빠른 속도, 먼 거리까지 전송 가능. 노이즈 간섭 적음
  • 대륙 간 네트워크 연결에 사용
• 커넥터 + 본체
  • 커넥터 : 종류가 다양함. (LC 커넥터, SC 커넥터, FC 커넥터, ST 커넥터 등)

    

  • 본체 : 머리카락과 같은 형태의 광섬유로 구성
• 광섬유 : 빛을 운반하는 매체
  • 코어(core) : 광섬유의 중심. 광섬유에서 실질적으로 빛이 흐르는 부분
  • 클래딩(cladding) : 코어를 둘러싸 빛이 코어 안에서만 흐르도록 빛을 가두는 역할

광섬유 케이블 분류

• 코어의 지름에 따라서 나뉨
• 코어 지름이 작을수록 이동 경로 갯수도 적다.
• 케이블 색상으로 싱글 모드와 멀티 모드를 구분할 수 있다.
  • 싱글 모드 : 노란색, 파란색 등
  • 멀티 모드 : 오렌지색, 아쿠아색

1. 싱글 모드 광섬유 케이블(SMF : Single Mode Fiber)
   • 장파장 빛 사용
   • 코어 지름 : 8 ~ 10μm(micrometer)
   • 장점 : 신호 손실이 적어 장거리 전송에 적합
   • 단점 : 멀티 모드보다 더 높은 비용
   • 예시 : 1000BASE-LX, 10GBASE-LR …
2. 멀티 모드 광섬유 케이블(MMF: Multi Mode Fiber)
   • 단파장 빛 사용
   • 코어 지름 : 50 ~ 62.5μm
   • 장점 : 싱글 모드보다 더 낮은 비용.
   • 단점 : 신호 손실이 커 장거리 전송에 부적합
   • 예시 : 1000BASE-SX, 10GBASE-SR …

 

특성	멀티 모드	싱글 모드
코어 지름	50~62.5μm	8~10μm
장비 비용	저렴함 (LED, VCSEL 사용)	비쌈 (레이저 다이오드 사용)
전송 거리	짧음 (수백 미터)	길음 (수십~수백 킬로미터)
속도/대역폭	낮음~중간 (최대 10Gbps 정도)	높음 (최대 Tbps까지 가능)
용도	데이터센터, LAN, 기업 네트워크	장거리 통신, 광인터넷, 대규모 네트워크
감쇠와 분산 문제	비교적 크지만 근거리에서는 문제 없음	매우 낮음, 장거리 전송에 최적화

 

 

https://hongong.hanbit.co.kr/%EB%84%A4%ED%8A%B8%EC%9B%8C%ED%81%AC/

[한빛미디어] 혼자 공부하는 네트워크

 

https://youtube.com/playlist?list=PLVsNizTWUw7HfOCgvlfHIDPPo3TE-2iQM&si=oVu20HN0-8EWwddV

혼자 공부하는 네트워크