What is IEEE Project 802? Exploring Ethernet Standards, Fast Ethernet and Gigabit Ethernet
IEEE 프로젝트 802 개요, 고속이더넷, 기가비트 이더넷 ~정보통신개론 12주
Goals
유선 랜에서 가장 많이 사용되는 이더넷의 기술적인 특징을 설명할 수 있다.
(Can describe the technical characteristics of Ethernet, which is most commonly used in wired LANs)
전송 속도를 높이기 위한 여러 가지 기술적인 특징을 설명할 수 있다.
(Can explain various technical features aimed at increasing transmission speed)
Contents
✏️ IEEE 프로젝트 802 & ✏️ 표준 이터넷 (IEEE Project 802 & Standard Ethernet)
개요(Overview)
MAC부계층(Media Access Control Sublayer)
물리계층(Physical Layer)
속도 향상을 위한 변경(Changes for Speed Enhancement)
✏️ 고속 이더넷 & 기가비트 이더넷 (High-Speed Ethernet & Gigabit Ethernet)
개요(Overview)
MAC 부계층(MAC Sublayer)
물리계층(Physical Layer)
Wired LAN, or Ethernet, is a local communication network that connects computers and network devices using wired cables. While there are various technical methods to configure wired LANs, Ethernet is widely used in most wired networks at present. Wired LAN and Ethernet are practically synonymous, with Ethernet dominating the market. Today, we will study wired LANs and Ethernet. After this lecture, it is expected that you will enhance your knowledge of network management and construction through understanding basic network concepts and Ethernet protocols.
유선랜은 유선 케이블을 사용하여 컴퓨터 및 네트워크 장비들을 연결하는 근거리 통신 네트워크이다. 유선랜을 구성할수 있는 기술 적인 방법은 여러가지고 있지만 현재 시점으로는 이더넷(Ethernet)이 대부분의 유선 네트워크에서 널리 사용되고 있다. 유선랜 = 이더넷은 같은 말이라고 할 정도로 시장을 독점적으로 점유하고 있다. 오늘은 유선랜, 이더넷에 대해서 공부할 예정이다. 이 강의 후에는 네트워크의 기본 개념과 이더넷 프로토콜에 대한 이해를 통해 네트워크 관리 및 구축에 대한 지식을 향상시킬 수 있을 것이라고 기대한다.
IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 전기전자공학 전문가들의 국제조직으로써 주요 표진 및 연구 정책을 발전키고 논문들을 관리하는 조직/단체이다.
이더넷(Ethernet) 작은 영역에서 데이터 동신에서 많이 활용하는 기술로써 Xerox에서 개발되었다. 추후에 IEEE 802.3에서 표준화가 진행된 기술이다.
✏️ IEEE 프로젝트 802 (IEEE Project 802)
📍개요(Overview of IEEE Project 802)
위에서 언급한 IEEE 단체에서 진행하는 프로젝트들 중에 하나이다. 다양한 제조업자의 장치들 간의 상호 연결을 잘 하기 위한 표준으로서 역할을 한다. 구체적으로는 주요 LAN 프로토콜의 물리계층과 데이터링크계층의 기능에 집중이 되어있다. TCP/IP의 3번째 네트워크 계층보다 아래쪽에 위치한 위의 2가지 프로토콜에 집중하는 편이다.
이 프로젝트는 ANSI(미국 국가 표준 협회)에 의해 수용되었으며, 1987년에 ISO(국제 표준화 기구)에서도 ISO 8802라는 명칭으로 승인되었다.
데이터링크 계층은 OSI 모델에서 두 개의 하위 계층으로 나뉜다. LLC (Logical Link Control)과 MAC (Media Access Control)이다 (위에 참조) 이 두 하위 계층은 데이터링크 계층에서 서로 다른 역할을 수행하며, IEEE 802 프로젝트에서는 이러한 하위 계층을 표준화하는 데 중점을 두고 있다.
LLC (Logical Link Control): LLC는 데이터링크 계층의 상위 계층으로, 논리적인 링크를 제어하고 데이터의 프레임화를 수행한다. 데이터를 전송하기 위한 논리적인 연결을 제공하며, 오류 감지 및 수정, 흐름 제어 등의 기능을 수행한다. IEEE 802 프로젝트에서는 데이터링크 계층의 LLC 부분에 대한 표준을 개발하고 문서화한다.
MAC (Media Access Control): 10주차에서 배운 매체 접근이다. MAC은 데이터링크 계층의 하위 계층으로, 네트워크에서 물리적인 매체에 대한 접근을 제어하고 데이터의 전송을 관리한다. IEEE 802 프로젝트는 다양한 유형의 매체를 사용하는 네트워크 환경에서 MAC 계층의 표준을 개발하고 이를 문서화한다. 이러한 표준은 데이터 전송의 효율성과 안정성을 증진시키며, 다양한 장치 간의 상호 운용성을 보장한다.
또한, IEEE 802는 각 표준에 대한 규제 역할도 수행한다. 이는 해당 표준을 준수하는 장치 및 제품이 규제 요구 사항을 충족시키고, 상호 운용 가능성을 보장하도록 하는 것을 의미한다. 따라서 IEEE 802 프로젝트는 MAC를 포함한 다양한 기술의 표준화와 이에 대한 규제를 담당하여 네트워크의 효율성과 안정성을 유지한다.
📍이더넷 개요(Overview of Ethernet)
이더넷(Ethernet)은 1976년에 제록스(Xerox, 일본 복사기 회사)에서 운영하는 팔로알토 연구소에서 발명되었다. 이더넷은 보그스(Robert Metcalfe)와 매트 컬프(Matthew H. Mathis)를 포함한 연구원들에 의해 개발되었다. 복사기를 만드는 회사에서 왜 통신기술을 연구하는지 의문일 수 있겠지만 이더넷은 사무용 장비들을 하나의 네트워크로 연결하여 데이터를 공유하고 효율적으로 통신할 수 있게 해주는 기술로 개발되었다는 배경이 있다.
이더넷은 초기에는 로컬 영역 네트워크(LAN)에서 사용되었으며, 현재에도 네트워크의 핵심 기술 중 하나로 널리 사용되고 있다. 초기에는 10Mbps의 전송 속도를 가졌지만, 이후에는 속도와 성능이 향상되어 현재에 이르러서는 수백 Mbps, 수백 Gbps의 전송 속도를 지원한다.
이더넷은 IEEE 802.3의 국제 표준화 기구에 의해 표준으로 정의되었으며 다양한 유형의 장치들 간에 데이터를 효율적으로 전송하는 데 사용된다.(유선 - 주로 UTP 케이블 사용) 이더넷은 LAN 및 WAN(Wide Area Network)에서 널리 사용되며, 현재의 인터넷 및 기업 네트워크에서도 핵심적인 역할을 하고 있다.
📍MAC부계층 (Media Access Control Sublayer)
MAC 부계층(MAC sublayer)은 OSI(Open Systems Interconnection) 모델에서 데이터 링크 계층의 하위 계층 중 하나이다. 데이터 링크 계층(Data Link layer)은 물리적인 매체를 통해 데이터의 안정적인 전송을 담당하며, 이를 위해 MAC 부계층은 여러 장치가 공유하는 전송 매체(이더넷)를 어떻게 사용할지를 결정하는 프로세스를 의미한다. 전송 매체를 효율적으로 활용하고 충돌을 방지하기 위해 필요하다. (10주차에 매체 접근 개요로 배웠음)
매체 접속 제어(Multiple Access Protocols): 이더넷에 접속되어 있는 모든 노드/지국이 매체를 공유하는 상황이기 때문에 CSMA/CD 방식을 사용하여 매체 접속 기술로 활용한다. 매체가 이미 사용 중인지 아닌지 센싱을 한후, 사용 중인 상황에서는 어떻게 기다릴건지 여러가지 방식으로 구분이 된는데, 이더넷에서는 1-지속 방법을 채택하여 접속을 시도한다.
비연결성 서비스 제공(Providing connectionless service): 부계층은 비연결성 서비스를 제공한다. 즉 통신을 하고자하는 두개의 장치가 있을때 메세지 교환을 통해서 연결을 사전에 추진하고 그 다음에 데이터를 전송하는 식의 과정을 거치지 않는다는 뜻이다. 최종적인 수신자가 있던 없던 데이터를 전송한다. 상대방이 데이터를 잘 받고 있는지 알고싶다면 다른 계층에서 추가적인 작업을 해야할 필요가 있다고 해석하자.
데이데 자동 폐기 (Data automatic disposal) 데이터 전송 중 오류가 발생하면 데이터를 자동으로 폐기한다. 이는 신뢰성 없는 서비스를 제공하는 것을 의미하며, 오류가 발생한 경우 상위 프로토콜에서 재전송을 요청해야 한다.
신뢰성 없는 서비스(Unreliable service): "신뢰성 없는 서비스를 제공하는 것"은 데이터를 전송하는 과정에서 오류가 발생했을 때 이를 무시하고 데이터를 폐기하는 것을 의미한다. 이는 데이터의 손실이나 왜곡을 감수하고, 수신자에게 정확한 데이터 전달을 보장하지 않는 것이다. 따라서, 이러한 방식은 데이터의 무결성과 신뢰성을 보장하지 않으며, 네트워크 통신의 신뢰성을 저하시키는 결과를 초래할 수 있다. 상위 프로토콜에서 재전송을 요청함으로써 오류가 발생한 부분을 다시 보정하는 것은 데이터의 무결성과 신뢰성을 유지하는 데 중요한 역할을 한다. 따라서, MAC 부계층에서 오류가 발생할 경우 상위 프로토콜에 재전송을 요청하여 데이터의 정확성을 보장하는 것이 바람직하다.
📍이더넷 프레임의 구조 (Structure of Ethernet frame)
이더넷 프레임(Ethernet frame)이란?
위에서 배웠듯이 IEEE Project 802.3에서 이더넷 표준을 정의하였다. 그 중 하나는 전반적인 프레임의 형식이다. 어떤 형태, 포멧을 통해서 전달을 하는지 정의한 것이다. 이러한 정확한 프레임이 없다면 수신자 측에서 사용자 데이터를 복원하는 것이 어려워 진다.
일반적으로 이더넷 프레임은 다음과 같은 요소들로 구성된다.
프리앰블 (Preamble): 장치와 장치가 미리 연결해서 전송하는게 아니다 보니 전송할때 프레임의 시작 부분을 알려줘야 수신장치가 제대로 수신할 수 있는 준비를 하게 된다. 특희나 타이밍이 다를 수 있기떄문에 프리앰블에서 타임을 맞추는 작업을 수행한다.
시작 프레임 지시기 (SFD, Start Frame Delimiter): 프레임의 시작을 수신측에게 알리는 물리 계층의 필드이다.
목적지 주소 (Destination address) 및 발신지 주소 (Source address): 프레임을 전송하는 장치와 수신하는 장치의 MAC 주소를 나타낸다.
길이/유형 (Length/Type): 전송되는 데이터의 길이 또는 유형을 나타낸다.
데이터: 사용자 데이터가 포함되는 영역이다. 즉 전송되는 실제 데이터가 실리는 곳이다.
CRC-32: 이 부분을 통해 데이터의 오류를 검출하기 위해 사용되는 순환 중복 검사 (Cyclic Redundancy Check) 코드이다.
프레임의 길이는 이더넷에서 중요한 개념 중 하나이다. 10주차때 CSMA/CD 부분에서 CSMA/CD 가 충돌을 피하기 위해 하는 방법에서 최소 프레임 크기 설정(Set minimum frame size)에 대해서 배웠다. (아래 링크 참조) 이렇듯 이더넷 프레임의 최소 및 최대 길이는 네트워크에서 데이터 전송 및 충돌 감지에 영향을 미친다. https://heesu.io/the-basics-of-multiple-access-protocols-in-data-communication-week-11
📍Minimum frame length: 512 bits or 64 bytes
📍Maximum frame length: 12,144 bits or 1518 bytes
최소 길이: 64바이트 ➡️ (헤더길이 제외 후) ➡️최소 데이터 길이: 46바이트
최대 길이: 1518바이트 ➡️ (헤더길이 제외 후) ➡️ 최대 데이터 길이: 1500바이트
최소 길이는 충돌을 감지하기 위해 필요한 시간을 고려하여 설정된다.
또한, 최대 길이 이상의 프레임을 사용하는 것은 하나의 노드/지국이 너무 오랫동안 데이터를 송신하면서 공유 매체를 독점하지 않고 다른 장치들이 전송 기회를 가질 수 있도록 하는 데 도움이 된다. 또 메모리 가격이 비쌌던 시기에 메모리 필요량을 줄이기 위한 선택이었다.
이러한 프레임 길이의 설정은 이더넷 네트워크의 안정성과 효율성을 유지하는 데 중요한 역할을 한다.
📍프레임 최소길이와 네트워크 길이 (Frame minimum length and Network length)
프레임의 최소 길이와 네트워크의 길이는 네트워크에서 데이터 전송 및 전파에 영향을 미치는 중요한 요소이다.
프레임 전송 시간(Tfr)은 프레임의 길이와 전송 속도에 따라 결정된다. 위에 언급된 최소 길이인 64바이트의 프레임을 전송하는 시간을 계산하는 법을 알아보자.
바이트를 비트수로 바꾼다. 1바이트는 8비트이다. 따라서 64바이트는 다음과 같이 계산된다. 64 bytes×8 bits = 512 bits
512 비트를 주어진 전송 속도인 10Mps로 나눈다. = 51.2 usec (마이크로초microseconds)
프레임 전송시간(Tfr)은 51.2 usec (마이크로초microseconds)이다.
전파 지연 시간(Tp, Propagation Delay)은 송신단과 수신단의 물리적인 거리로 인해 데이터가 지연되는 경우를 전파 지연 시간(Tp)라고 한다. 전기 신호의 속도(c)와 네트워크 길이(L)에 따라 결정된다. 전파 지연 시간을 계산하는 법을 알아보자.
전파지연시간 식 : Tp = L/c
L = 네트워크 길이(m)는 아직 모르므로 변수 값으로 설정 한다.
C = 전기 신호의 속도(c)는 일반적으로 전자의 이동 속도는 매우 높아 전기 신호가 전송되는 속도도 빠르다. 공중이나 전선을 통해 전기 신호가 전파되는 속도는 전자의 이동 속도와 관련이 있으며, 이 속도는 주로 빛의 속도보다 조금 작은 2 x 10^8 (m/s)정도로 측정된다.
네트워크의 최대 길이 계산은 전파 지연 시간(Tp)의 두 배로 설정된다. 따라서 최대 길이는 다음과 같이 계산된다.
최대 길이(Tfr) = 2×Tp = 2L / (2 x 10^8)
L (네트워크 길이) = Tfr x 10^8 = Tfr은 위에서 계산해둔 51.2usec x 10^8 = 5,120m 실제로는 이 5km을 별도의 장치없이 가기에는 상당히 어렵기 때문에 중계기와 인터페이스의 지연까지 고려하여 네트워크의 최대 길이는 2,500m로 규정하였다.
결과적으로 이더넷의 최소 길이는 64 byte이고 네트워크 최대 길이는 2.5km까지 사용할 수 있도록 표준에서 정의를 하고 있다. (필요한 경우 중간에 별도의 하드웨어 장치를 통해 신호를 길게 늘려줄 수 있다)
📍헤더의 주소 지정 방법 (Addressing method in header)
총 48비트로 구성되며 이를 표기할 때에는 각 바이트를 콜론(:)으로 분리한 16진법 표기법으로 표시한다.
48비트를 하나의 숫자로 변환하면 굉장히 긴 숫자가 나오기 때문에 사람과 사람이 주소를 교환할때는 문제가 생기기 마련이다. 이를 6바이트로 16진수표기법으로 소분해서 깔끔하게 표현하였다. 16진수가 익숙하지 않다면 어색해보일 수 도있다.
✏️이더넷 물리 계층
(Ethernet physical layer)
📍이더넷의 다양한 전송 매체를 구현하기 위한 표준(Standards for implementing various transmission media of Ethernet)
"10Base X"는 이더넷의 다양한 전송 매체를 구현하기 위한 표준을 지칭하는 용어이다.
"10" : 전송 속도
"Base": 베이스밴드(Baseband) 방식을 의미함
"X": 다양한 매체를 나타낸다.
이더넷은 원래 케이블을 사용하여 데이터를 전송했지만, 10Base X 표준을 통해 다양한 전송 매체를 사용할 수 있게 되었다.
📍표준 이더넷 구현 자세한 정보 (Details of Implementation)
📌10Base5 굵은 동축케이블
굵은 동축 케이블을 사용하며 버스 접속형태로 사용한다.
최대 500m정도까지 가능하며, 이보다 긴 거리에서는 과도한 감쇄로 인하여 정상적인 신호 전달이 어려워서 중계기가 필요하다.
📌10Base2 얇은 동축 케이블
얇은 동축 케이블을 사용하여 좀 더 저렴하고 유연하게 네트워크 구성을 할 수 있으며 버스 접속 형태로 사용한다.
얇은 동축 케이블이 저렴한 이유: 케이블을 설치하는 입장에서는 큰 차이가 있다. 케이블이 잘 구부러지면 설치할 장소 선택이 유연해진다.
📌10BaseT 트위스티드 페어 이더넷
- UTP케이블을 사용하며 약 100m의 거리까지 지원한다.
📌10BaseF 광섬유 이더넷
광섬유 케이블을 사용하며 약2000m의 거리까지 지원한다.
교수님 말로는 10mbps전송 속도를 위해 광섬유를 사용하는 것은 낭비겠지만 어쨌든 표준으로 전송되어 있다. 전송 속도보단 전송 길이에 포커스를 맞추는게 맞을 것 같다고 하신다.
- 10 Base T는 우리가 흔히 보는 똑딱이 형태의 UTP 케이블이다. 10 Base F는 광케이블에서 사용하는 커넥트를 사용해 연결하는 것을 볼 수 있다.
📍이더넷 속도 향상을 위한 변경 ( Changes for Ethernet speed enhancement)
이더넷이 괜찮긴 하지만 속도를 어떻게 높일 수 있을까라는 고민은 표준이 개발된 당시도 마찬가지고 지금도 마찬가지로 고민거리이다. CSMA/CD는 잘 동작하고 효율적인 기술임에도 불구하고 매체를 공유하는 기술에 불과하므로 하나의 전송매체를 공유하는 장치들의 갯수가 늘어날수록 전송 효율이 떨어질 수 밖에 없는 한계가 있다.
📌 브리지형 이더넷(Bridged Ethernet)
브리지를 사용하여 이더넷 네트워크를 그룹화하고 세분화함으로써 충돌영역을 분리하여 충동 가능성을 감소시킨다. 이에 따라 전송 효율을 향상시킬 수 있다.
네트워크 교환이 활발해 질수록 전송효율이 극심하게 떨어질 수 밖에 없게 된다. 이에 따라 하나의 전송매체를 공유하는 장치들의 수를 줄여 줄 필요성이 생긴다.
파란색 펜처럼 4개로 그룹핑을 한다. Bridge를 이용해서 하나로 연결을 시켜준다. 연결은 되었으나 물리매체로 연결이 되어있는게 아니다 보니 CSMA/CD에서 전송매체를 점유하기 위해 경쟁을 한다는 개념이 있는데 이에 따라 경쟁의 범위가 3개로 줄어들게 된다. 즉 경쟁하는 장치의 갯수가 줄어듦에 따라 전송 속도가 올라가게 되는 원리이다.
📌 교환형 이더넷(Switched Ethernet)
교환형 이더넷은 위의 브리지형 이더넷의 한계를 극복하기 위해 만들어졌다. 브리지형 이더넷에서는 브리지를 사용하여 네트워크를 그룹화하고 충돌 영역을 분리하여 전송 효율을 향상시켰지만, 그 한계로는 영역이 줄이고 줄여지다 보면 결국에는 각 브리지와 도메인이 1:1의 관계로 묶이는 것이었다.
교환형 이더넷은 이러한 한계를 극복하기 위해 개발되었다. 교환기(Switch)라는 장비를 사용하여 각 장치를 직접 연결함으로써 충돌 영역을 완전히 분리한다. 이를 통해 각 장치는 독립된 통신 경로를 가지게 된다.
- 하지만 여전히 충돌위험이 있다.
📌전이중 교환형 이더넷 (Full Duplex Switched Ethernet)
위에 언급된 교환형 이더넷에서 아예 충돌이 발생하지 않도록 전이중 방식을 적용한 방식이다.
위에 사진에서 보는 것처럼 송신용 전송선과 수신용 전송선을 분리하는 것이다. 각 영역의 용량을 10Mbps에서 송신과 수신을 분리하여 20Mbps로 증가시켰다. 결코 충돌이 발생하지 않기 때문에 CSMA/CD의 핵심기술이라고 볼 수 있는 반송파 감지와 충돌 감지 기능이 필요 없어졌다. 하지만 상호 호환성을 유지하기 위하여 여전히 위의 기능을 포함하였고 동일하게 유지하고 있다.
✏️고속 이더넷(High-Speed Ethernet)
📍특징(Feature of High-Speed Ethernet)
IEEE 802.3u 표준(Standard of IEEE 802.3u) u가 덧붙여 졌다. 세분화를 시켰다는 뜻이다.
데이터 전송율 향상(Improvement in data transfer rate) 고속 이더넷은 데이터 전송율을 이전의 이더넷보다 높여 100Mbps까지 가능하게 향상시켰다.
표준 이더넷과의 호환성(Compatibility with standard Ethernet) 고속 이더넷은 표준 이더넷과의 호환성을 갖췄다. 48비트 주소 체계를 유지하고, 동일한 프레임 형식 사용하고, 최소/최대 프레임 길이값 유지하였다. (아래 참조)
네트워크 길이 감소(Reduction in network length) 최소/최대 프레임 길이값 유지하였다는 뜻은 프레임에 전송되는 시간이 1/10로 줄었다는 뜻이다. 구체적으로 전송하는 프레임의 길이, 데이터 갯수는 같지만 전송 속도는 10Mbps -> 100Mbps로 10배가 빨라져 프레임 전송 시간(Tfr)이 1/10로 줄었다. 결과적으로 네트워크 길이가 감소하게 되었다. 표준 이더넷은 최대길이가 2.5km로 유지했다면 고속 이더넷은 10배 줄인 250m로 감소했다. 이는 고속 데이터 전송에 필요한 신호 강도를 유지하기 위한 조치로 이해할 수 있다.
버스 토플로지 폐기(Abolishing bus topology) 표준 이더넷의 MAC 부계층을 유지하면서 버스 토폴로지를 폐기하고 점대점 연결과 성형 접속 형태만을 유지한다.
반이중과 전이중 방식 모두 지원(supporting both half-duplex and full-duplex modes) 또한 매체 접근 제어 방식으로는 여전히 CSMA/CD를 유지하여 표준 이더넷과의 호환성을 제공한다.
자동 협상 기능을 제공(providing automatic negotiation feature) 네트워크 장비가 자동으로 동작 모드(반이중/전이중)와 데이터 속도(10Mbps/100Mbps)를 결정합니다.
📍물리 계층 (Physical layer of high speed ethernet)
- 고속 이더넷 구현 자세한 정보 (Details of Implementation)
100Base-TX = 2 wire & Category5 UTP
100Base-FX = 2 wire & Fiber
100Base-T4 = 4 wire & Category3 UTP
✏️ 기가비트 이더넷 (Gigabit Ethernet)
📍특징(Feature of Gigabit Ethernet)
IEEE 802.3z 표준(Standard of IEEE 802.3u) z가 덧붙여 졌다.
데이터 전송율 향상(Improvement in data transfer rate) 기가비트 이더넷은 1Gbps까지 향상 시켰다 고속 이더넷의 100Mbps에 비교하면 10배가 향상됬다.
표준 이더넷과의 호환성(Compatibility with standard Ethernet) 기가비트 이더넷은 고속 이더넷과 마찬가지로 표준 이더넷과의 호환성을 갖췄다. 48비트 주소 체계를 유지하고, 동일한 프레임 형식 사용하고, 최소/최대 프레임 길이값 유지하였다.
자동 협상 기능을 제공(providing automatic negotiation feature) 네트워크 장비가 자동으로 동작 모드(반이중/전이중)와 데이터 속도(10Mbps/100Mbps)를 결정합니다.
📍MAC부계층 (Media Access Control Sublayer of Gigabit Ethernet)
기가비트 이더넷은 기존의 MAC 부계층 기능을 최대한 유지하며 최소한의 변경으로 1Gbps 전송 속도를 지원한다. 이를 위해 전이중 모드를 사용하는데 충돌이 발생하지 않아서 CSMA/CD방식이 필요하지 않다. 충돌 감지 절차도 필요 없으므로 사실상 케이블의 최대 길이는 프레임 전송 시간과 관계가 없어졌다. 케이블의 신호 감쇄에 의해서만 결정된다. 기가비트 이더넷은 대부분 전이중 모드로 동작한다.
전이중모드의 프레임길이는 사실상 존재하지 않아 어떻게 되어도 상관없다.
하지만 반이중모드 일때는 문제가 될 수 있다. 스위치와 장치가 케이블하나를 공유하기 때문에 충돌이 발생하게 된다. 이에 해결방법으로 전통적인 방법인 표준 이더넷의 프레임 길이(64바이트)를 그대로 유지하는 방법이 될 수도 있다. 하지만 데이터 전송 속도가 1Gbps로 표준 이더넷과 비교하여 100배가 증가한 것이기 때문에 프레임 전송 시간이1/100이되므로 네트워크 길이는 25m로 감소하게 된다. 또다른 방법으로는 반송파 확장(캐리어 확장)기술이 있다. 이는 최소 프레임 길이를 8배로 늘려서 512바이트로 만드는 것이다. 이에 따라 네트워크 길이가 최대 200m로 증가하게 된다. 단점으로는 512 바이트보다 작은 프레임을 전송할때는 부수적인 잉여 데이터로 인해 네트워크의 사용 효율을 떨어트릴 수 있다. 마지막으로 프레임 버스팅이라는 기술이 있다. 이는 짧은 여러 개의 데이터 프레임을 기다렸다가 모아서 하나의 프레임으로 구성하여 전송하는 방식이다.
📍물리계층(Physical layer of Gigabit Ethernet)
1000Base-SX = 2 wire & short-wave fiber
1000Base-LX = 2 wire & long-wave fiber
1000Base-CX = 2 wire & STP
1000Base-T4 = 4 wire & UTP
회선부호화(Encoding)방식이 변경된 것을 확인 할 수 있다.
퀴즈 (Quiz)
학습정리(Summary)
