[혼자 공부하는 네트워크] NIC와 케이블

안녕하세요! 제이덥입니다. 지난 주부터 "혼자 공부하는 네트워크" 도서를 통해 네트워크에 대해 학습하고, 공부한 내용을 공유드리고 있습니다. 이번 섹션에서는 지난 섹션에서 언급했던 NIC와 케이블에 대해 집중적으로 다룹니다. 해당 케이블들을 실제로 WiFi공유기를 통해 확인할 수 있어 재밌게 읽었는데요. 여러분께도 유익하길 바랍니다.
*본 포스팅에 활용된 도서는 제가 직접 구매하여 작성한 글이며, 혼공단 11기 활동의 일환으로 학습 내용을 공유하고자 합니다. 도서와 활동에 대한 자세한 내용은 아래 Reference에서 확인하실 수 있습니다.

1️⃣ 이더넷

• NIC(Network Interface Controller)란?
  • 정의 : 호스트와 통신 매체를 연결하고, MAC주소가 부여되는 네트워크 장비 → 호스트를 네트워크에 연결하기 위한 하드웨어
  •  
  • NIC의 alias : 인터페이스 카드, 네트워크 어댑터, LAN카드, 이더넷 카드
  • 초기 확장 카드 형태로 따로 연결하여 사용했기에 카드 형태로 존재했으나 요즘에는 마더보드에 내장되어 있거나, USB형태로 나오는 등 다양한 형태로 존재
    

    

    NIC 모습

• NIC의 역할
  • 역할 : 통신 매체를 통해 전달되는 신호를 컴퓨터나 이해할 수 있는 정보를 변환해주거나 그 반대의 변환도 도 맡아서 하며, 호스트와 유무선의 통신매체를 연결해주는 역할을 수행함
  • ⭐NIC는 네트워크의 연결점을 담당한다는 부부넹서 네트워크 인터페이스(Network Interface)역할을 수행하기도 함
    • NIC는 MAC주소를 통해, 자기자신의 주소 그리고 프레임의 수신지의 주소를 인식함 → 자신과 관련 없는 수신지 MAC주소에서 전달된 프레임의 정보를 폐기하고, 트레일러의 FCS를 이용하여 오류 검출뒤 부적절한 프레임이면 폐기하는 역할 등을 담당함
  • NIC마다 다양한 데이터처리 속도를 가짐. 많은 트래픽이 올경우 고속의 NIC가 필요.

 

2️⃣ 트위스티드 페어 케이블

• 트위스티드 페어 케이블(twisted pair cable)이란?
  • 정의 : 구리선으로 전기 신호를 주고받는 LAN 케이블로 가장 대중적인 케이블
  • 구성 : 케이블 본체 + 커넥터
    

    

    출처 : 혼자공부하는 네트워크(무단 재배포 금지)

  • 커넥터 :
    • RJ-45 : 공유기나 컴퓨터에 연결되어지는 부분
  • 네트워크 본체 :
    • 구리선이 두가닥씩 꼬여있음
    • 노이즈(noise) : 구리선은 전기적 신호를 전달하는 매개체인데, 여기에 전자석 간섭이 생겨 신호를 왜곡 시킬 수 있는데, 이런 간섭을 노이즈라고 함
    • 트위스티드 페어 케이블은 이러한 노이즈에 강건한 방식으로 설계되어 있음
      • 노이즈를 상쇄시키는 차폐(shielding) 방법 사용
        • 브레이드 실드(braided shield): 그물 모양의 철사
        • 포일 실드(foil shilde) : 그물 모양의 포일

• 실드에 따른 케이블 분류
  • 일반적인 구분 방법 3가지
    • STP(Shielded Twisted Pair) : 브레이드 실드로 감싼 구리선
    • FTP(Foil Twisted Pair) : 포일 실드로 감싼 구리선
    • UTP(Unshielded Pair) : 실드로 감싸여지지 않은 구리선
  • 세분화된 방법
    • 형태 : XX/YTP
    • XX/Y 부분에는 감싸고 있는 실드의 종류 U, S, F 를 명시하며 XX는 외부, Y는 구리 선을 감싸는 실드를 명시함
      • U: 실드 없음
      • S : 브레이드 실드
      • F : 포일 실드
    • EX) 

      종류	케이블 외부	구리 선 쌍
      S/FTP	브레이드 실드	포일 실드
      F/FTP	포일 실드	포일 실드
      SF/FTP	브레이드 실드 + 포일 실드	포일 실드
      U/UTP	X	X

• 카테고리에 따른 케이블 분류
  • 카테고리란? 케이블의 성능을 구분해주는 등급 → 높은 카테고리/높은 성능
  • 표기 : Cat[숫자] / ex) Cat8, Cat3
  • 카테고리에 지원 대역폭, 주요 대응 규격, 전송 속도 등이 표기됨
  • 높은 카테고리 → 지원 가능한 대역 폭 높아짐 → 전송 데이터 양 증가, 더 빠른 전송

3️⃣ 광섬유 케이블

• 광섬유 케이블(fiber optic cable)
  • 정의 : 빛(광신호)를 매개로 하여 정보를 주고 받는 케이블
  • 특징 : 빛을 이용해서 전기 신호를 이용하는 케이블에 비해 속도가 빠르며 먼거리로 전달이 가능함(노이즈 간섭 적음) → 대륙 간 네트워크 연결에 활용
  • 구성 : 케이블 본체 + 커넥터
    • 커넥터 : 트위스티드 페어 케이블에 비해 다양, 이 부분 또한 공유기/컴퓨터에 연결되어 지는 부분
      • LC 커넥터, SC 커넥터, FC 커넥터, ST 커넥터
    • 케이블 본체 : 머리카락 형태의 광섬유
      • 코어(core) : 빛이 실질적으로 흐르는 부분
      • 클래딩(cladding) : 코어를 둘러싸 빛을 가두는 부분
      • 코어와 클래딩의 굴절률 차이로 빛을 가둠
        

        

        출처: 혼자공부하는 네트워크(무단 재배포 금지)

• 싱글 모드 vs 멀티 모드 광섬유

  특징	싱글 모드	멀티 모드
  코어 지름	작다(8~10 나노미터)	크다(50~62.5 나노 미터)
  빛의 이동 경로 수	1개	여러개
  전송 가능 거리	장거리 전송(수십킬로미터)	단거리 전송(수백미터, 수 킬로미터)
  신호 손실	적음	많음
  빛의 파장의 길이	김(L)	작음(s)
  비용	큼	낮음
  종류 예시	1000BASE-LX	1000BASE-SX
  구분법	노란색, 파란색	오렌지색, 아쿠아색

Reference :

• 혼자 공부하는 네트워크
• 혼공학습단 12기 활동
• 혼자 공부하는 네트워크 GitHub
• 혼자 공부하는 네트워크 Youtube 강의