챕터 02 물리 계층과 데이터 링크 계층 - NIC와 케이블

02-2 NIC와 케이블

• NIC: 호스트와 통신 매체를 연결하고 MAC 주소가 부여되는 네트워크 장비
• 케이블: NIC에 연결되는 물리 계층의 유선 통신 매체

NIC

통신 매체에는 전기, 빛 등의 다양한 신호가 흐르고 호스트가 제대로 이해하려면 통신 매체를 통해 전달되는 신호를 컴퓨터가 이해할 수 있는 정보로 변환해야 한다 => 이러한 연결과 변환을 담당하는 장비가 NIC

- NIC의 생김새

• 네트워크 인터페이스 카드, 네트워크 어댑터, LAN 카드, 네트워크 카드, 이더넷 카드 등 다양한 명칭 있음
• 초기에는 확장 카드 형태였기 때문에 카드라고 불림
• 요즘에는 형태가 다양해져, USB 연결하기도 하고 마더보드에 내장되기도 함

- NIC의 역할

• 호스트와 통신 매체 연결
• 통신 매체에 흐르는 신호를 호스트가 이해하는 프레임으로 변환하거나 반대로 호스트가 이해하는 프레임을 통신 매체에 흐르는 신호로 변환
• 따라서 호스트가 네트워크를 통해 송수신하는 정보는 NIC를 거침 (네트워크 인터페이스 역할을 수행)
• NIC는 자기 MAC 주소와 수신지 MAC 주소를 인식해서 자신과 관련 없을 때는 폐기하기도 하고 FCS 필드를 토대로 오류를 검출해 폐기하기도 함

 

* NIC 지원 속도는 네트워크 속도에 영향을 끼치기 때문에 NIC마다 지원되는 속도 다름

 

트위스티드 페어 케이블

• 구리 선으로 전기 신호를 주고 받는 유선 통신 매체
• 구러 신이 두 가다씩 꼬아진 형태
• 보통 LAN 케이블이라고 할 때 가장 먼저 떠오르는 대중적인 케이블 중 하나

- 트위스티드 페어 케이블의 생김새

• 케이블 본체와 케이블의 연결부인 커넥터로 이루어져 있음
• 주로 활용되는 커넥터를 RJ-45라고 함

• 노이즈: 구리 선으로 전기 신호를 주고받을 때 생기는 전자적 간섭
• 차폐: 구리 선 주변을 감싸 노이즈를 감소시키는 방식으로 브레이드 실드와 포일 실드가 있음

- 실드에 따른 트위스티드 페어 케이블의 분류

• STP: 브레이드 실드 사용한 케이블
• FTP: 포일 실드 사용한 케이블
• UTP: 아무것도 없는 케이블
• 케이블 명칭 표시법: XX/YTP

 

 

• S/FTP 케이블: 외부는 브레이브 실드 + 구리 선 쌍은 포일 실드 인 케이블
• SF/FTP 케이블: 외부는 브레이드 실드와 포일 실드를 함께 쓰고 + 구리 선 쌍은 포일 실드 인 케이블

- 카테고리에 따른 트위스티드 페어 케이블의 분류

• 카테고리는 트위스티드 페어 케이블 성능의 등급을 구분하는 역할
• 높은 카테고리에 속한 케이블일수록 높은 성능
• 표기법: Cat숫자 (예: Cat3/Cat.3)

 

광섬유 케이블

• 빛(광신호)를 이용해 정보를 주고 받는 케이블
• 전기 신호 케이블보다 속도 빠르고 먼 거리까지 전송 가능, 노이즈 간섭도 적음 => 대륙 간 네트워크 연결에 사용

- 광섬유 케이블의 생김새

• 케이블 본체 + 커넥터로 이루어짐

• 커넥터 종류

 

• 케이블 본체 내부에는 머리카락 형태의 광섬유로 구성 = 중심에 있는 코어 + 코어를 둘러싸는 클래딩
  • 코어는 실질적으로 빛이 흐르는 부분
  • 클래딩은 빛이 코어 안에서만 흐르도록 가두는 역할
• 코어의 지름에 따라 싱글 모드, 멀티 모드 로 나눔

- 싱글 모드 광섬유 케이블

• 코어의 지름이 멀티 모드 광섬유 케이블보다 작음 = 빛의 이동 경로가 하나 이상 갖기 어려움 = 모드가 하나 (싱글 모드)
• 신호 손실이 적어 장거리 전송에 적합하지만 멀티 모드에 비해 비용이 높음
• 긴 파장 빛을 사용

 

- 멀티 모드 광섬유 케이블

• 코어의 지름이 싱글 모드 광섬유보다 큼 = 빛이 여러 경로로 이동할 수 있음 = 모드가 여러 개 (멀티 모드)
• 신호 손실이 커서 장거리 전송에는 부적합
• 단파장 빛을 사용

 

* 싱글, 멀티 모드 케이블은 본체의 색상으로 구분 -> 일반적으로 싱글 모드는 노란색 파란색 / 멀티 모드 오렌지색 아쿠아색

 

---

 

https://youtu.be/Ywg2BzLvWpc?si=93xpia-heSsBs5b0