물리계층의 규격

물리계층의 포인트를 설명하다 보면 수많은 규격 명칭이 등장한다. 고로 이 명칭들을 파악하면 물리계층이 파악될것이다.

물리계층은 그 단독으로는 표준화되어있지 않다. 데이터링크 계층과 세트로 표준화 되어 있다.

물리계층을 이해하는데 중요한 규격은 

이더넷을 표준화 하고 있는 IEEE802.3

무선랜을 표준화 하고 있는 IEEE802.11

이더넷의 규격은 별칭으로 부른다. 

이더넷은 물리 계층 및 데이터링크 계층을 취급하고 있는 규격의 하나이다. 

최근 유선LAN환경은 대부분 이더넷이라고 해도 좋을것이다. IEEE802 위원회 에서는 IEEE802.3으로 표준화 되어 있다.

일반적으로 규격의 개요를 나타내는 별명을 사용하는데 IEEE802.3ab 는 1000BASE-T라는 별칭이 붙어있다.

아래의 표는 별칭을 정리해 놓았다.

		전송매체		레이저의 종류
		동축 케이블	트위스트 페어 케이블	단파장 레이저	장파장 레이저
전송 속도	10Mbps	IEEE802.3 = 10BASE5 IEEE802.3a = 10BASE2	IEEE802.3i = 10BASE-T
	100Mbps		IEEE802.3u = 100BASE-TX
	1Gbps		IEEE802.3ab = 1000BASE-T	IEEE802.3z = 1000BASE-SX	IEEE802.3z = 1000BASE-LX
	10Gbps		IEEE802.3an = 10GBASE-T	IEEE802.3ae = 10GBASE-SR	IEEE802.3ae = 10GBASE-LR
* BASE의 후반부가 숫자인경우는 거리를 나타냄  * BASE의 후반부가 영어인 경우는 전송매체나 레이저의 종류를 나타낸다. (T:트위스트 페어 케이블, S: 단파장 레이저, L : 장파장 레이저)  * BASE의 앞은 전송속도를 나타낸다. (10 , 100, 1000, 10G : 10Mbps. 100Mbps, 1Gbps, 10Gbps)

물리계층에서 일반적으로 사용되는 케이블은 트위스트 페어 케이블과 광케이블의 두 종류다. 

두 케이블의 비교 

비교항목	트위스트 페어 케이블 (TP)	광파이버 케이블
전송 매체의 내용	구리	유리
전송 속도	느리다	빠르다
신호의 감쇄	크다	작다
전자기 노이즈의 영향	크다	없다
취급	쉽다	어렵다
비용	싸다	비싸다

TP(트위스트 페어) 케이블은 카테고리라는 사양으로 구분되어 있는데, TIA(telecommunications industry association)에서 만든 카테고리 3,5,6 등의 표준과 ISO(international organization for standardization)에서 만든 클래스 D,E,F 등의 표준을 주로 사용한다.

현재 사용중이거나 개발중인 주요 TP 케이블의 사양은 다음과 같다.

표준명		주파수 대역	적정 사용 속도
TIA	ISO
카테고리 3	Class C	16MHz	10Mbps
카테고리 5	Class D	100MHz	100Mbps
카테고리 5e	Class D	100MHz	1Gbps
카테고리 6	Class E	250MHz	1Gbps
카테고리 6a	Class EA	500MHz	10Gbps
카테고리 7	Class F	600MHz	10 Gbps 이상
카테고리 7a	Class FA	1000MHz	10 Gbps 이상

광케이블은 레이저의 파장, 전송모드 및 광케이블의 지름에 따라서 전송거리가 달라진다. 

레이저의 파장은 850, 1310, 1550nm(나노미터)등이 사용되며, 파장이 길수록 전송거리가 길어진다.

전송모드는 멀티모드와 싱글모드가 있다.(싱글모드의 전송거리가 더 길다.)

지름이 작을수록 빛의 굴절각이 넓어져 더 멀리나간다. 반대로 지름이 크면 굴절각이 커지므로 짧아진다고 이해하자.

광섬유는 신호를 빛으로 전달한다. 그럼 전기로 돌아가는 네트워크에서 어떻게 호환이 될까?

GBIC과 SFP라는 광신호를 전기신호로 바꾸어주는 컨버터를 사용한다.

 

GBIC과 SFP는 용도는 같으나 사이즈의 차이라고 보면 된다.