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이더넷과 CSMA/CD

네트워크관리사 2급 · 전송 기술 · 약 10분

쉽게 말하면

이더넷은 지금 우리가 쓰는 유선 랜의 규칙이에요. 예전엔 한 선을 여럿이 같이 써서 동시에 말하면 신호가 부딪혔는데(충돌), 그때 '먼저 듣고, 조용하면 말하고, 부딪히면 잠깐 기다렸다 다시' 하는 규칙이 CSMA/CD예요. 기기마다 붙은 고유 번호(MAC 주소)로 상대를 찾아요.

시험용 정의

이더넷은 IEEE 802.3으로 표준화된 유선 LAN 기술로, 데이터링크 계층에서 MAC 주소로 프레임을 전달한다. 공유 매체에서는 CSMA/CD(반송파 감지 다중 접속 / 충돌 검출) 방식으로, 보내기 전에 선이 비었는지 듣고, 충돌을 감지하면 잼 신호를 보낸 뒤 무작위 시간 기다렸다 다시 보낸다.

비유로 이해하기

회의실 토론 규칙이다. 누가 말하는지 먼저 듣고(Carrier Sense), 조용하면 아무나 말할 수 있지만(Multiple Access), 두 사람이 동시에 말을 시작하면 둘 다 멈추고 각자 아무렇게나 정한 시간 뒤 다시 말한다(Collision Detection).

자세히

먼저 알아 둘 말

말뜻
IEEE미국 전기전자학회. 802.x 시리즈로 LAN 표준을 만든다(802.3 이더넷, 802.11 무선)
프레임데이터링크 계층의 데이터 단위
MAC 주소랜카드 고유 주소, 48비트(6바이트). 앞 24비트 제조사 번호(OUI), 뒤 24비트 일련번호
충돌 도메인동시에 보내면 서로 부딪히는 범위. 허브는 하나, 스위치는 포트마다 나뉜다
백오프충돌 뒤 다시 보내기 전에 기다리는 무작위 시간

이더넷 프레임 구성

필드크기뜻
프리앰블 + SFD7 + 1바이트수신 쪽과 박자를 맞추는 신호, 프레임 시작 표시
목적지 MAC6바이트받는 장치 주소 (FF-FF-FF-FF-FF-FF는 브로드캐스트)
출발지 MAC6바이트보내는 장치 주소
타입/길이2바이트위 계층 프로토콜(0x0800 IPv4, 0x0806 ARP, 0x86DD IPv6)
데이터46~1500바이트최대 1500바이트 = 이더넷 MTU
FCS4바이트CRC로 오류 검출

주요 규격

규격속도매체
10BASE5 / 10BASE210Mbps굵은 / 가는 동축 (500m / 185m)
10BASE-T10MbpsUTP CAT3 이상
100BASE-TX / FX100MbpsUTP CAT5 / 광섬유 (패스트 이더넷)
1000BASE-T / SX·LX1GbpsUTP CAT5e / 광섬유 (기가비트)
10GBASE-T10GbpsUTP CAT6A

기출에서 더 나온 것

말뜻
토큰 링 (802.5)토큰을 받은 노드만 보낼 수 있는 링 구조. 순서가 공평하게 돌아온다
토큰 버스 (802.4)버스 구조에서 토큰을 차례로 넘기며 보내는 방식
1000BASE-SX / LX광섬유를 쓰는 기가비트 이더넷. SX는 단파장(멀티 모드, 짧은 거리), LX는 장파장(먼 거리)

시험에 이렇게 나와요

확인 문제

Q1. 100BASE-TX에서 100, BASE, TX는 각각 무엇을 뜻할까?

  1. 100MB, 광대역, 광섬유
  2. 속도 100Mbps, 베이스밴드 전송, 트위스티드 페어
  3. 100대 연결, 기지국, 텍스트
  4. 거리 100m, 기본 규격, 송신 전용
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2번 속도 100Mbps, 베이스밴드 전송, 트위스티드 페어

속도(Mbps) - 전송 방식(BASE = 베이스밴드, 디지털 신호 그대로) - 매체(T·TX = 트위스티드 페어, F·FX = 광섬유, 숫자 2·5 = 동축 케이블 최대 거리 약 185·500m).

Q2. CSMA/CD에서 충돌을 감지한 뒤의 동작으로 옳은 것은?

  1. 토큰을 받을 때까지 기다린다
  2. 전송을 영원히 포기한다
  3. 잼 신호를 보내고 무작위 시간 기다린 뒤 재전송한다
  4. 즉시 같은 프레임을 다시 보낸다
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3번 잼 신호를 보내고 무작위 시간 기다린 뒤 재전송한다

잼 신호 → 백오프(무작위 대기) → 재전송.

Q3. MAC 주소의 길이는?

  1. 32비트
  2. 64비트
  3. 128비트
  4. 48비트
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4번 48비트

48비트(6바이트), 앞 24비트는 제조사(OUI).

Q4. 광섬유를 쓰는 100Mbps 이더넷 규격은?

  1. 100BASE-FX
  2. 10BASE2
  3. 10BASE-T
  4. 100BASE-TX
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1번 100BASE-FX

100BASE-FX다. FX는 광섬유(Fiber), TX는 UTP 케이블이다. 10BASE2는 얇은 동축 케이블을 쓴다.

Q5. IEEE 802.3 표준이 정한 것은?

  1. 토큰 버스
  2. 무선 LAN
  3. 이더넷(CSMA/CD)
  4. 토큰 링
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3번 이더넷(CSMA/CD)

802.11은 무선 LAN, 802.5는 토큰 링, 802.4는 토큰 버스.

Q6. 1000BASE-T에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 1000Kbps 속도다
  2. UTP 케이블을 쓰는 1Gbps 이더넷이다
  3. 광섬유만 쓴다
  4. 토큰 링 규격이다
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2번 UTP 케이블을 쓰는 1Gbps 이더넷이다

1000은 Mbps, T는 꼬임선(UTP). 광섬유 기가비트는 1000BASE-SX·LX.

헷갈리기 쉬운 O·X

이더넷의 표준 번호는 IEEE 802.11이다.

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X 802.3. 802.11은 무선 LAN.

이더넷 프레임의 데이터 부분 최대 크기(MTU)는 1500바이트다.

정답 보기

O 점보 프레임은 예외.

스위치는 포트마다 충돌 도메인을 나눈다.

정답 보기

O 허브는 전체가 하나의 충돌 도메인.

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