[데이터 통신] Wired LANs - Ethernet

Ethernet Protocol

• 데이터링크 계층과 물리계층은 근거리 통신망(LAN)과 광역 통신망(WAN)의 영역이다.
• 위의 두가지 계층 기능에 대해 구체적으로 정의하고자 한다.

 

Ethernet protocol 의 4세대

1. Standard Ethernet ( 10 Mbps ) : 1세대

2. Fast Ethernet ( 100 Mbps ) : 2세대

3. Gigabit Ethernet ( 1 Gbps ) : 3세대

4. 10 Gigabit Ethernet ( 10 Gbps) : 4세대

 

 

 

 

Standard Ethernet

 

 

- Preamble + SFD : Flag 역할

- Type : ARP나 IP 등을 구분하는 정보

- CRC : error check 수

 

Ethernet 최소 전파 시간 -> 전파시간의 최소 2배

(data 보내는 시간 + jamming singnal 보내는 시간)

 

 

 

• Ethernet 각각의 station 에는 자체 네트워크 인터페이스 카드 ( NIC ) 존재.
  -> 이것에 대한 정보는 NIC 이 만들어질 때 MAC 주소 생성 ( 고정값 )
  -> MAC 주소는 6 byte ( = 48 bits ) 이다.
• standart Ethernet 은 브로드캐스트 네트워크이므로 통신매체에 대한 엑세스를 제어하기 위한 방법으로 CSMA / CD with 1 - persistent 를 사용.

 

 

bridge 로 domain을 나누어 적은 수의 station만 신경쓰면됨.

bridge 사용으로 인해 충돌을 줄이고, bandwidth를 잘 쓸 수 있다.

 

 

Fast Ethernet

100 Mbps : 2세대

• Standard Ethernet의 특징을 살림.
• swtiched Ethernet에 기반한 protocol

 

 

Gigabit Ethernet

1 Gbps : 3세대

 

* 다음의 것들을 유지하되 속도를 빠르게함.

 

- address length ( 주소길이 )

- frame format ( 프레임 형식 )

- maximum frame length ( 최대 프레임 길이 )

- minimum frame length ( 최소 프레임 길이 )

 

 

 

10 Gigabit Ethernet  

10 Gbps : 4세대

 

- metropolitan area에 쓰기 위해 개발된 기술

- 큰 범위에서 사용 가능하도록 데이터 전송률 및 영역을 확장하고자 하는 방법

- 광케이블을 사용해 속도를 높이고 거리를 늘림.

 

 

 

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Wireless LANs

케이블을  사용하지 않고 장치를 연결하려는 모든 곳에서 무선통신이 사용됨.

 

무선 LAN에서 가장 중요한 문제는 무선 호스트가 통신매체에 엑세스하는 것을 control 하는 엑세스 제어이다.

 

 

CSMA / CD 방식은 무선 LAN에서 작동하지 않는데 그 이유는 다음과 같다.

 

1. 동시에 data를 주고 받을 power 부족
2. station간 거리가 멀어 감쇄효과가 너무 크다.
3. hidden station 문제로 인해 collision detection 불가

 

 

 

IEEE 802.11 project

 

 

IEEE 802.11 : Physical, Data-link 계층을 다루는 무선 LAN

 

 

 

Wireless LAN의 architecture

 

1) Basic Servise Set (BSS)

2) Extended Service Set (ESS)

 

BSS

wifi 이름이 하나의 BSS 라고 생각하면 됨.

 

ESS

무선 LAN이 가장 기본적인 구조

 

 

MAC Sublayer

 

1) Distributed Coordination function ( DCF )
-> 지금까지 사용한 방식 ( contension 기반 )
-> sensing 을 통해 매체가 busy 하지 않으면 보냄.
-> best : 모든 애들이 전부 똑같이 data send
-> worst : 한명만 data send

2) Point Coordination function ( PCF )
-> access point 가 충돌을 일으키지 않도록 할 수 있음.
-> 즉 access point 가 "누가 data 를 보낼지" 결정한다.