1장. 유닉스 시스템 프로그래밍 개요

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현석 맹
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1 6 장. 이더넷과 LAN 프로토콜 6-3 고속이더넷기술 1

2 고속이더넷 (Fast Ethernet) 기술 (1) 고속이더넷기술 기존의이더넷의전송속도를보다유연하게 100Mbps 로향상시킨것 이에대한연구는 1992 년경에시작되어, 1992 년 11 월 IEEE higher speed study group 에서대역폭을주제로연구가진행됨 1995 년에표준화완료 이후더발전시킨초고속 ( 기가비트 ) 이더넷이개발됨 3 쌍의라인을데이터전송에이용 한쌍이 1/3 씩전송 2

3 고속이더넷 (Fast Ethernet) 기술 (2) 전송속도를높이기위해대역폭을향상시키는 2 가지방법 보다빠른컴퓨터시스템을개발하거나, 보다향상된브릿지, 라우터, 또는스위치를가진시스템을개발하는방법 보다빠르고효율적인데이터링크를설계하는방안 고속이더넷의경우에는보다빠르고효율적인데이터링크계층의기능을다시설계함으로써고속이더넷을구현하는방법을사용함 3

4 프레임의형식 프레임의구성요소 목적지주소영역 : 프레임을받게되는노드의주소 전송측주소영역 : 프레임을보내는노드의주소 L/T(Length/Type) 영역 : 데이터가보내지는형태 FCS 영역 : 프레임이목적지노드에정확하게전송되었는지를확인해주는부분 4

5 MAC 주소 MAC 주소 또는 노드주소 I/G 비트 : 개별또는그룹주소표시영역 0 개별주소 (MAC 주소 ) / 1 그룹주소 ( 멀티캐스트주소, 기능주소 ) U/L 비트 : 범용또는지역관리표시영역 OUI(Organizationally Unique Identifier) : IEEE 에서네트워크어댑터의제조업자와인터페이스제조업자에게할당 OUA(Organizationally Unique Address) : 제조회사가노드에지정할수있는주소를나타내는숫자 5

6 각계층의동작 동작원리 (1) 고속이더넷의 MAC 부계층은프레임을전송하기전에, 미리전송미디어상의신호상태를살핌 물리계층 (PHY) 에서캐리어신호를감지하면, 전송미디어상에캐리어신호가있다는것을 MAC 계층으로알림 MAC 계층에서는미디어상의다음프레임이전송되기전마지막으로전송되는프레임사이에해당하는최소시간동안만기다림 기존의이더넷에서와마찬가지로이시간을 IPG (InterPacket Gap) 라고함 6

7 동작원리 (2) 7

8 동작원리 (3) 동작설명 1 번프레임이전송된후에 LAN 상의모든노드는전송하기전 IPG 시간을기다림 3 번프레임이끝난후 IPG 시간이지나야다른노드에서프레임을보낼수있게됨 이러한규칙은고속이더넷미디어접근규칙에대한 CSMA 프로토콜부분에해당 충돌을피하기위해서간단한명령응답메커니즘 (command response mechanism) 을사용 패킷은명령과응답부분으로구분됨 각각의명령 / 응답을필요로하는노드에의해전송 만약일정시간이지나도명령이전송되지않으면 원본명령이재전송 8

9 고속이더넷리피터 (1) 리피터 (repeater ) 거리가증가함에따라서감쇄되는신호를재생시키는장치 서로분리된동일 LAN 에서거리를연장하거나, 접속되는세그먼트의수를증가시키기위해사용 고속이더넷에서하나의네트워크에서는하나혹은두개의리피터만존재해야하며, 이는네트워크의직경이 200~205m 이내에서만허용됨 9

10 고속이더넷리피터 (2) 리피터에서의데이터전송과정 노드에서프레임을전송하기위해패킷단위로변환 변환된패킷을전기신호를사용해서리피터로전송 리피터는이패킷을연결된다른포트 (port) 로전송 리피터의각포트는해당물리계층 (PHY) 에연결되어있고, 케이블상의전기또는광신호와표준디지털신호등으로상호변환되도록함 고속이더넷에서제공되는미디어형태 10

11 고속이더넷리피터 (3) 고속이더넷패킷형태 11

12 고속이더넷리피터 (4) 리피터의기능 transmit function : 각포트에접근할수있도록미디어에적합한형태로신호를출력하는기능 receive function : 표준방법으로전송되는신호를수신할수있는기능 data handling function : 충돌이발생하지않을경우포트사이에서신호를전송하는기능 received event handling function : 어느한노드에서데이터를전송하는것을감지하는기능 12

13 고속이더넷리피터 (5) 리피터의기능 ( 계속 ) signal restoration function : 전송받은신호에서이상이있을경우, 재전송함으로써신호를정상적으로복구시키는기능 error handling function : 링크상오류와데이터의충돌을감지하는기능 partition function : 어느한노드에서의충돌이계속해서발생되는경우, 이를제거시킬수있는기능 receive jabber function : 어느노드가장시간데이터를전송하고있는경우, 리피터가노드의전송을중지시킬수있는기능 13

14 고속이더넷리피터 (6) 14

15 고속이더넷리피터 (7) 전이중방식 15

16 IEEE 802 워킹그룹개요 (1) IEEE 담당업무 802 LAN/MAN 아키텍처 802 LAN, MAN, WAN 사이의네트워킹 802 연결보안 802 전체네트워크관리 MAC & LLC 계층위의프로토콜계층 802.1D ( 신장트리프로토콜 ) 802.1Q (VLAN: 가상근거리통신망 ) 802.1aq ( 최단경로브리징 ) 16

17 IEEE 802 워킹그룹개요 (2) IEEE ( 활동안함 ) 논리링크제어정의 IEEE 이더넷 IEEE ( 해산 ) 토큰버스 IEEE ( 활동안함 ) 토큰링 17

18 IEEE 802 워킹그룹개요 (3) IEEE ( 해산 ) MAN 표준 기존의 FDDI 표준개선 IEEE ( 해산 ) IEEE ( 해산 ) 광섬유기술권고그룹 (Fiber Optic Technical Advisory Group) IEEE ( 해산 ) 카테고리 3의 TP(Twisted Pair) 상에서음성, 데이터전송 이소이더넷 (isoethernet) IEEE ( 해산 ) LAN, MAN 에서사용할수있는보안기능 (2004 년철회 ) 18

19 IEEE 802 워킹그룹개요 (4) IEEE Wireless LAN(WLAN) & Mesh(Wi-Fi certification) IEEE ( 해산 ) 100BaseVG category 3 UTP wires (known as Voice Grade) 에서 100Mbits/s 구현 100VG-AnyLAN (Ethernet, Token ring) IEEE ( 미사용 ) Fast Ethernet 개발용도로예약 IEEE ( 해산 ) Cable modems 19

20 IEEE 802 워킹그룹개요 (5) IEEE Wireless PAN IEEE Bluetooth certification IEEE IEEE and IEEE coexistence IEEE High-Rate wireless PAN (e.g., UWB, etc.) IEEE Low-Rate wireless PAN (e.g., ZigBee, WirelessHART, MiWi, etc.) IEEE Mesh networking for WPAN IEEE Body area network 20

21 IEEE 802 워킹그룹개요 (6) IEEE Broadband Wireless Access (WiMAX certification) IEEE Local Multipoint Distribution Service IEEE Resilient packet ring IEEE Radio Regulatory TAG IEEE Coexistence TAG IEEE Mobile Broadband Wireless Access 21

22 IEEE 802 워킹그룹개요 (7) IEEE Media Independent Handoff IEEE Wireless Regional Area Network IEEE Emergency Services Working Group IEEE Smart Grid TAG IEEE ( 비준전 ) Omni-Range Area Network TAG(Technical Advisory Group) 22

23 과제 현재활동중인 IEEE 802.x 중하나선정하여조사하여요약발표 802.3, , , x, , , ~

0. 들어가기 전

0. 들어가기 전 1 목포해양대해양컴퓨터공학과 5 장. MAC 계층 컴퓨터네트워크 2 목포해양대해양컴퓨터공학과 LLC 계층과 MAC 계층 LAN 환경에서데이터링크계층을 LLC 계층과 MAC 계층으로나누어처리 LLC(Logical Link Control) 데이터링크계층의기본기능 WAN 의데이터링크계층과거의유사 LAN 특성에따라부분적인차이가있을수있음 MAC(Medium Access