05. NIC와 케이블
🌏 01. Intro
: 안녕하세요, 삐약 은지입니다 😊
오늘은 NIC, 트위스티드 페어 케이블 & 광섬유 케이블에 관해 알아보겠습니다
🌏 02. NIC
: 사실 이전 포스팅(이더넷)에서 NIC에 대해 잠깐 언급한 적이 있습니다
그래서 오늘은 NIC가 무엇인지 조금 더 자세히 알아보려고 합니다 🙂
NIC란 호스와 통신 매체를 연결하여,
통신 매체를 통해 전달되는 신호와 컴퓨터가 이해할 수 있는 정보간의 변환을 담당하는
네트워크 장비를 의미합니다
NIC가 있어야 호스트가 네트워크에 참여할 수 있기에,
NIC를 흔히 '호스트를 네트워크(LAN)에 연결하기 위한 하드웨어'라고 표현하기도 합니다 😃
NIC는 네트워크 인터페이스 카드, 네트워크 어댑터, LAN 카드,
네트워크 카드, 이더넷 카드(이더넷 네트워크의 경우) 등 다양한 명칭으로 불리며,
NIC의 형태 또한 여러 가지가 존재합니다
그렇다면 NIC의 구체적인 역할은 무엇일까요? 🤔
NIC는 통신 매체에 흐르는 신호를 호스트가 이해할 수 있 프레임으로 변환하거나
반대로 호스트가 생성한 프레임을 통신 매체를 통해 전달될 수 있는 신호로 변환하는 역할을 합니다
결국 호스트가 네트워크를 통해 송수신하기 위해서는 반드시 NIC를 거쳐야 합니다
이처럼 NIC는 네트워크와 호스트 사이의 연결 지점을 담당하기 때문에,
네트워크 인터페이스 역할을 수행하는 네트워크 장비라고 볼 수 있습니다
추가로 이전 포스팅(이더넷)에서,
"MAC 주소는 네트워크 인터페이스마다 할당되고, NIC는 네트워크 인터페이스 역할을 수행한다"
라고 설명했었는데요
NIC는 이렇게 할당된 MAC 주소를 통해 자기 주소는 물론,
수신되는 프레임의 수신지 주소(목적지 주소)도 확인할 수 있습니다
따라서 프레임이 자신에게 도달했을 때
자신과 관련 없는 수신지 MAC 주소가 명시되어 있다면 해당 프레임을 폐기합니다
또한 FCS(Frame Check Sequence) 필드를 기반으로 오류를 검출하여,
손상된 프레임 역시 폐기할 수 있습니다
[여담]
NIC마다 지원되는 속도는 다르며,
NIC의 지원속도는 네트워크 속도의 영향을 끼칩니다
ex) 내장된 NIC가 있더라도 높은 대역폭에서 많은 트래픽을 감당해야 하는 서버와 같은 환경에서는
NIC 역시 높은 속도로 동작해야 충분한 성능을 낼 수 있기 때문에,
기본 NIC 외에 고속의 NIC를 추가로 장착하는 경우도 있습니다
🌏 03. 트위스티드 페어 케이블
: 통신 매체로 연결된 두 호스트가 아무리 빠르게 데이터를 처리하더라도,
정작 통신 매체가 해당 속도를 따라가지 못한다면 충분한 성능을 낼 수 없습니다
따라서 이번에는 통신 매체(케이블)에 대해 살펴보려고 합니다
저희가 앞으로 살펴볼 케이블은 크게 두 가지이며 아래와 같습니다
① 트위스티드 페어 케이블 (Twisted Pair Cable)
② 광섬유 케이블 (Fiber Optic Cable)
먼저 트위스티드 페어 케이블에 대해 알아보겠습니다
트위스티드 페어 케이블이란
구리선을 이용해 전기 신호를 주고받는 통신 매체입니다
케이블은 크게 다음과 같은 구조로 이루어져 있습니다
① 케이블 본체
② 케이블의 연결부인 커넥터
(이때 트위스티드 페어 케이블에서는 보통 RJ-45 커넥터를 사용합니다)
트위스트 페어 케이블의 본체 내부는
이름 그대로 두 가닥의 구리선이 한 쌍(pair)을 이루어 서로 꼬여(twisted) 있는 구조를 가지고 있습니다
트위스트 페어 케이블은 구리선을 통해 전기 신호로 통신하기 때문에
외부에서 발생하는 전기적 간섭의 영향을 받을 수 있습니다
전기로 통신할 때 전기 신호를 왜곡시킬 수 있는 전기적 간섭을 받을 수가 있습니다
이처럼 전기 신호를 왜곡시키는 간섭을 노이즈(Noise)라고 합니다
이러한 노이즈를 줄이기 위해
구리선 주변을 특정 재질로 감싸 보호하는 방식을 사용하는데 이를 차폐(Shielding)라고 합니다
대표적인 차폐 방식은 다음 총 2가지로 아래와 같습니다 🙂
① 브레이드 실드(Braided Shield) : 그물 모양의 철사 형태로 감싸는 방식
② 포일 실드(Foil Shield) : 금속 포일 형태로 감싸는 방식
트위스티드 페어 케이블은 차폐 방식에 따라 다음과 같이 구분됩니다
① STP : 브레이드 실드로 구리선을 감싸 노이즈를 감소시킨 트위스 페어 케이블
② FTP : 포일 실드로 구리선을 감싸 노이즈를 감소시킨 트위스트 페어 케이블
③ UTP : 아무것도 감싸지 않은 구리 선만 있는 케이블
이처럼 트위스트 페어 케이블은 차폐 방식에 따라 크게 3가지로 나눌 수 있으며,
차폐 방식에서 사용되는 실드의 위치와 종류에 따라
아래 사진과 같이 더 세분화된 표기 방식을 사용하기도 합니다
X와 Y에는 U(실드 없음), S(브레이드 실드), F(포일 실드)를 명시 할 수 있으며,
XX에는 케이블 외부를 감싸는 실드의 종류(하나 혹은 두개 일수도 있습니다),
Y에는 꼬이 구리 선 쌍을 감싸는 실드의 종류가 명시됩니다
예를 들어 아래와 같습니다
① S/FTP 케이블: 케이블 외부는 브레이드 실드로 보호되며,
꼬인 각 구리 선 쌍은 포일 실드로 감싼 케이블
② SF/FTP 케이블: 케이블 외부는 브레이드 실드 및 포일 실드로 보호되며,
꼬인 각 구리 선 쌍은 포일 실드로 감싼 케이블
트위스트 페어 케이블은 또한 아래와 같이 카테고리에 따라 종류를 분류할 수 있으며,
카테고리는 트위스트 페어 케이블의 성능의 등급을 구분하는 역할을 합니다 😮
(일반적으로 높은 카테고리일수록 더 높은 성능과 전송 속도를 지원합니다)
카테고리는 영문 표기 Category에서
앞의 세 글자만 딴 Cat이라는 표기로 줄여서 표현하는 경우가 많으며,
카테고리는 케이블을 구매할 때 꼭 확인하는 정보 중 하나입니다
🌏 04. 광섬유 케이블
: 다음으로 알아볼 케이블은 광섬유 케이블(Fiber Optic Cable)입니다
광섬유 케이블은 광섬유를 통해 광신호(빛)를 주고받는 유선 통신 매체입니다
광섬유 케이블 역시 트위스티드 페어 케이블과 마찬가지로
케이블 본체와 커넥터로 이루어져 있습니다
다만 광섬유 케이블은 사용되는 커넥터의 종류가 더 다양하다는 특징이 있습니다
광섬유 한 가닥을 기준으로 보면,
광섬유는 코어와 클래딩으로 이루어져있습니다
코어는 실질적으로 빛이 흐르는 부분이며,
클래딩은 빛이 코어 안에서만 흐르도록 빛을 가두는 역할을 합니다
이러한 구조 덕분에 빛 신호가 광섬유 내부를 따라 안정적으로 전달될 수 있습니다 ☺️
광섬유 케이블은 코어의 지름에 따라 다음 두 가지로 나뉩니다
① 싱글 모드 광섬유 케이블 (Single Mode Fiber, SMF)
② 멀티 모드 광섬유 케이블 (Multi Mode Fiber, MMF)
이 둘의 가장 큰 차이점은 코어의 지름입니다
▶ 여기서 모드(mode)란
빛이 광섬유 내부를 이동하는 경로라고 이해하면 쉽습니다
① 코어가 좁으면 → 빛이 한 경로로 이동 (Single Mode)
② 코어가 넓으면 → 여러 경로로 이동 (Multi Mode)
싱글 모드 광섬유 케이블과 멀티 모드 광섬유 케이블의 자세한 차이점은 아래 표를 참고해주시면 됩니다
🌏 05. 마무리
: 오늘은 NIC와 케이블 2가지(트위스티드 페어 케이블, 광섬유 케이블)에 대해 살펴보았습니다
다음 시간에는 허브에 대해 알아보겠습니다
그럼 모두 안녕~👋
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