Chapter 13
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Chapter 13 유선 LAN : 이더넷 (Wired LANs : Ethernet). 13 장 유선 LAN : 이더넷 (Ethernet). 13.1 IEEE 표준화 13.2 표준 이더넷 13.3 표준 변경 13.4 고속 이더넷 13.5 기가비트 이더넷 13.6 요 약. 유선 LAN : 이더넷 (Ethernet). 이더넷의 세 가지 세대. 13.1 IEEE STANDARDS.

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Chapter 13 유선 LAN : 이더넷 (Wired LANs : Ethernet)

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Presentation Transcript


Chapter 13 lan wired lans ethernet

Chapter 13

유선 LAN : 이더넷

(Wired LANs : Ethernet)


13 lan ethernet

13 장 유선LAN: 이더넷 (Ethernet)

13.1 IEEE 표준화

13.2 표준 이더넷

13.3 표준 변경

13.4 고속 이더넷

13.5 기가비트 이더넷

13.6 요 약


Lan ethernet

유선LAN: 이더넷(Ethernet)

  • 이더넷의 세 가지 세대


13 1 ieee standards

13.1 IEEE STANDARDS

1985년에 IEEE 컴퓨터 분회에서는 다양한 제조업자의 장치들 사이의 상호 연결이 가능하도록 하는 표준을 만들기 위해 프로젝트(project) 802라고 부르는 프로젝트를 시작했다. 프로젝트 802는 OSI나 인터넷 모델의 어떤 부분을 대치하려는 의도는 없었다. 다만 주요 LAN 프로토콜의 물리층과 데이터링크층의 기능을 규격화 하였다.

Topics discussed in this section:

Data Link LayerPhysical Layer


Chapter 13 lan wired lans ethernet

IEEE 표준 (계속)

  • IEEE standard for LANs


Chapter 13 lan wired lans ethernet

IEEE 표준 (계속)

  • 데이터 링크층

    • LLC(Logical Link Control)

    • 논리링크 제어

    • 프레임 만들기

    • MAC(Medium Access Control)

    • 매체 접근 방식

  • 물리층

    • 사용된 물리적 매체의 구현 방법과 형태에 의존


Chapter 13 lan wired lans ethernet

IEEE 표준 (계속)

  • HDLC frame compared with LLC and MAC frames


13 2 standard ethernet

13.2 STANDARD ETHERNET

원래 이더넷은 1976년 제록스의 팔로알토 연구소(Palo Alto Research Center)에서 만들어졌다. 그 이후 4세대로 발전하였다 여기서는 표준 이더넷에 대해 살펴본다.

Topics discussed in this section:

MAC SublayerPhysical Layer


Chapter 13 lan wired lans ethernet

표준 이더넷 (계속)

  • Ethernet evolution through four generations


Chapter 13 lan wired lans ethernet

표준 이더넷 (계속)

  • 표준 이더넷

    • 10Mbps로 동작

    • CSMA/CD 방식으로 매체에 접속

    • 매체는 모든 지국들 사이에서 서로 공유

  • MAC 부계층

    • 접속 방식의 동작을 관장

    • 상위 계층으로 부터 수신한 데이터를 프레임으로 만들고 부호화를 위한 PLS(Physical Layer Signaling) 부계층으로 전달

  • 접속방법 : CSMA/CD


Chapter 13 lan wired lans ethernet

표준 이더넷 (계속)

802.3 MAC frame


Chapter 13 lan wired lans ethernet

표준 이더넷 (계속)

  • 프레임

    • 7개의 필드로 구성

    • 확인응답을 제공하지 않으므로 신뢰성이 없음

    • 확인 응답은 상위계층에서 구현

  • 802.3 MAC 프레임


Chapter 13 lan wired lans ethernet

표준 이더넷 (계속)

  • 프레임 형식

    • 프리엠블(Preamble) – alert, timing, start synchronization

    • 시작프레임 지시기(SFD ; Start frame delimiter)-프레임시작

    • 목적지 주소(DA ; Destination address)

    • 발신지 주소(SA ; Source address)

    • PDU 길이/유형

    • 데이터

    • CRC – 오류 발견정보, CRC-32


Chapter 13 lan wired lans ethernet

표준 이더넷 (계속)

  • Minimum and maxium length

    • 프레임길이

      • 프레임의 최소와 최대길이가 제한

      • 최소값 제한 : CSMA/CD의 정확한 동작을 위함


Chapter 13 lan wired lans ethernet

표준 이더넷 (계속)

프레임 길이 :최소 : 64바이트(512비트) 최대 : 1,518바이트(12,144비트)

Frame length:

Minimum: 64 bytes (512 bits) Maximum: 1518 bytes (12,144 bits)


Chapter 13 lan wired lans ethernet

표준 이더넷 (계속)

Example of an Ethernet address in hexadecimal notation


Chapter 13 lan wired lans ethernet

표준 이더넷 (계속)

  • Unicast and multicast addresses

    • 유니 캐스트, 멀티 캐스트, 브로드 캐스트

      • 발신지 주소는 항상 유니 캐스트 (unicast)

      • 목적지 주소는 멀티캐스트(multicast), 브로드캐스트(broadcast)


Chapter 13 lan wired lans ethernet

표준 이더넷 (계속)

만약 목적지 주소에 있는 첫 번째 바이트의 마지막 비트(LSB)가 0이라면 이는 유니캐스트 주소를 의미하고 1이라면 멀티캐스트 주소를 의미한다.

The least significant bit of the first byte defines the type of address.If the bit is 0, the address is unicast;otherwise, it is multicast.


Chapter 13 lan wired lans ethernet

표준 이더넷 (계속)

목적지 브로드캐스트 주소는 전체 비트가 1인 멀티캐스트의 특별한 경우이다.

The broadcast destination address is a special case of the multicast address in which all bits are 1s.


Chapter 13 lan wired lans ethernet

Example 13.1

아래의 목적지 주소의 형태를 정의하라.

a. 4A:30:10:21:10:1A b. 47:20:1B:2E:08:EE

c. FF:FF:FF:FF:FF:FF

Solution

주소의 형태를 찾기 위해 왼쪽으로부터 두 번째 16진수 자릿수를 주목할 필요가 있다. 만약 그 주소가 짝수이면 유니캐스트 주소이고 그 주소가 홀수이면 멀티캐스트 주소이다. 그리고 모든 자릿수가 F이면, 이 주소는 브로드캐스트이다. 따라서 풀이는 아래와 같다.

a. 값 A를 2진수로 풀면 1010(짝수)이므로 이 주소는 유니캐스트이다.

b.값 7을 2진수로 풀면 0111(홀수)이므로 이 주소는 멀티캐스트이다.

c.모든 자릿수가 F이므로 이 주소는 브로드캐스트이다.


Chapter 13 lan wired lans ethernet

Example 13.2

주소47:20:1B:2E:08:EE는 온라인에서 어떻게 전송되는지 보여라.

Solution

주소는 왼쪽에서 오른쪽으로, 바이트 별로 전송된다. 각 바이트에서는 아래에서 보는 바와 같이 오른쪽에서 왼쪽으로, 비트 별로 전송된다.


Chapter 13 lan wired lans ethernet

표준 이더넷 (계속)

Category of Standard Ethernet


Chapter 13 lan wired lans ethernet

표준 이더넷 (계속)

Encoding in a Standard Ethernet implementation


Chapter 13 lan wired lans ethernet

표준 이더넷 (계속)

10Base5 implementation


Chapter 13 lan wired lans ethernet

표준 이더넷 (계속)

10Base2 implementation


Chapter 13 lan wired lans ethernet

표준 이더넷 (계속)

10Base-T implementation


Chapter 13 lan wired lans ethernet

표준 이더넷 (계속)

10Base-F implementation


Chapter 13 lan wired lans ethernet

표준 이더넷 (계속)

Summary of Standard Ethernet implementations


13 3 changes in the standard

13.3 CHANGES IN THE STANDARD

10 Mbps 표준 이더넷은 몇몇 변화를 통해서 더 높은 전송율을 가지게 되었다. 이러한 변화는 실제 다른 높은 데이터율의 LAN과 호환성을 가질 수 있도록 이더넷의 급격한 발전을 가져왔다. 우리는 이 절에서 이러한 변화들에 대해 논의한다.

Topics discussed in this section:

Bridged EthernetSwitched EthernetFull-Duplex Ethernet


Chapter 13 lan wired lans ethernet

표준 변경 (계속)

  • Sharing bandwidth

    • 브리지형 이더넷

      • 이더넷 발전의 첫번째 단계

      • 브리지들은 대역폭의 증가와 충돌 영역의 분리


Chapter 13 lan wired lans ethernet

표준 변경 (계속)

A network with and without a bridge


Chapter 13 lan wired lans ethernet

표준 변경 (계속)

Collision domains in an unbridged network and a bridged network


Chapter 13 lan wired lans ethernet

표준 변경 (계속)

Switched Ethernet


Chapter 13 lan wired lans ethernet

표준 변경 (계속)

Full-duplex switched Ethernet


13 4 fast ethernet

13.4 FAST ETHERNET

고속 이더넷 프로토콜은 FDDI나 광섬유채널(때로 Fibre 채널이라 사용됨)과 같은 LAN 프로토콜과의 호환성을 위해 설계되었다. IEEE는 802.3u라는 이름으로 고속 이더넷을 제작하였다. 고속 이더넷은 전통적인 이더넷과 하위 호환성을 가지지만, 10배 더 빠른 100 Mbps의 데이터율로 전송한다.

Topics discussed in this section:

MAC SublayerPhysical Layer


Chapter 13 lan wired lans ethernet

고속 이더넷 (계속)

Fast Ethernet topology


Chapter 13 lan wired lans ethernet

고속 이더넷 (계속)

Fast Ethernet implementations


Chapter 13 lan wired lans ethernet

고속 이더넷 (계속)

Encoding for Fast Ethernet implementation


Chapter 13 lan wired lans ethernet

고속 이더넷 (계속)

Summary of Fast Ethernet implementations


13 5 gigabit ethernet

13.5 GIGABIT ETHERNET

매우 높은 데이터율의 요구에 대한 결과로써 기가비트 이더넷 프로토콜(1000 Mbps)이 설계되었다. IEEE위원회에서는 802.3z 표준으로 부른다.

Topics discussed in this section:

MAC SublayerPhysical LayerTen-Gigabit Ethernet


Chapter 13 lan wired lans ethernet

기가비트 이더넷 (계속)

기가비트 이더넷의 전이중 모드에서 충돌은 없다. 케이블의 최대 길이는 케이블의 신호감쇠에 의해서 결정된다.

In the full-duplex mode of Gigabit Ethernet, there is no collision;

the maximum length of the cable is determined by the signal attenuation in the cable.


Chapter 13 lan wired lans ethernet

기가비트 이더넷 (계속)

Topologies of Gigabit Ethernet


Chapter 13 lan wired lans ethernet

기가비트 이더넷 (계속)

Gigabit Ethernet implementations


Chapter 13 lan wired lans ethernet

기가비트 이더넷 (계속)

Encoding in Gigabit Ethernet implementations


Chapter 13 lan wired lans ethernet

기가비트 이더넷 (계속)

Summary of Gigabit Ethernet implementations


Chapter 13 lan wired lans ethernet

기가비트 이더넷 (계속)

Summary of Ten-Gigabit Ethernet implementations


Chapter 13 lan wired lans ethernet

13.6 요약

Q & A


Chapter 13 lan wired lans ethernet

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    • 연습 문제 풀이

    • 다음주 이 시간까지


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