Ethernet

Ethernet

+ Ethernet의 종류

+ Ethernet Frame의 구조와 전송 방식 이해 

+ CSMA/CD의 원리

+ Full Duplex VS Half duplex 비교 

Ethernet 이란?

이더넷은 네트워킹의 한 방식이다. 즉 네트워크를 만드는 방법 중 하나라고 생각하면 된다. 이러한 이더넷 방식의 가장 큰 특징은 CSMA/CD라는 프로토콜을 사용해서 통신을 한다는 점이다. // 국내 네트워킹 방식 90%를 차지 하고 있다. 네트워크의 방식에는 FDDI 방식 그리고 ATM 방식 그리고 토크링 방법도 있다. 

그리고 CSMA/CD는 Carrier Sense Multiple Access/Collision Dection 을 줄여서 부르는 방식입니다. 이통신 방식을 한마디로 말하면 " 대충 알아서 눈치로 통신하자" 이다.  이방식을 설명하면 다음과 같다. 

이더넷 환경에서 통신을 하고 있은 PC나 서버는 먼저 지금 네트워크 상에 통신이 일어나고 있는지를 확인한다. 즉 우리 네트워크 자원을 쓰고 있는 PC나 서버가 있는지를 확인해 보는것이다. 즉 케리어(네트워크 상에 나타나는 신호)가 있는지를 감지한다. 이것을 바러 Cariier Sense하고 합니다. 이때 만약 캐리어가 감지 되며느 다시 말해 누군가 네트워크상에서 통신을 하고 있으면 자기가 보낸 정보가 있어도 못 보내고 기다린다. 그러다가 네트워크에서 통신이 없어지면, 눈치를 슬쩍 보고 무조건 자기 데이터를 네트워크 상에 실어서 보낸다. 

그런데 만약 네트워크 상에서 두PC나 서버가 보낸 데이터를 가지고 눈치를 살피고 있는가 가정해보자 그러다가 네트워크 상에서 통신이 일어나지 않고 있다는 것을 알게 됬다. 그리고 바로 자신의 데이터를 네트워크 상에 실어 보냈다. 물론 두 PC나 서버가 그것도 동시에 말이다. 이더넷 에서는 이렇게 두개 이상의 PC나 서버가 동시에 네트워크 상에 데이터를 실어 보내는 경우가 발생할 수 있습니다. 이 경우를 바로 Multiple Access 라고 한다. 

통신에서 이렇게 두 개의 장비들이 데이터를 동시에 보내려다 충돌하는 경우 Collision이라고 한다. 따라서 이더넷에서 데이터를 네트워크에 실어서 보내고 나서도 혹시 다른PC대문에 콜리전이 발생하지 않았는지를 잘 점검해야한다. 그것을 Collision Detection이라고 한다. 그러다 만약 콜리전이 발생하게 되면 데이터를 전송했던 PD들은 랜덤한 시간 동안 기다린 다음 다시 데이터를 전송하게 된다.  이런데 또 충돌이 나면 다시 기다리고 전송을 반복하는게 CSMA방법이다. 

콜리전이 발생하는 것은 이더넥의 CSMA/CD라는 특성상 자연스어룬 일이지만, 너무 낳은 충돌이 발생하게 되면 통신 자체가 불가능해지는 경우도 생길 수 있다.

Ethernet의 종류

Ethernet              : 10Mbps

Fast Ethernet       : 100Mbps

Gigabit Ethernet : 1000Mbps

출처 : http://blog.naver.com/jeasami/40125936573

출처 : http://blog.daum.net/question0921/1140

Ethernet Frame의 구조와 전송 방식 이해

Ethernet 프레임의 포맷은 아래 그림과 같다.

8	6	6	2	46~1500	4  [byte]
Preamble DA SA Type Info FCS

        DA      : Destination MAC Address
        SA      : Source MAC Address
        Type   : Protocol Type
        Info     : User Information
        FCS    : Frame Check Sequence

맨처음 8byte는 Preamble 이라고 하며, 수신측에서 동기를 맞추기위한 준비신호이며 0과 1의 반복으로 되어 있습니다. 

DA와 SA는 각각 6바이트로 된 수신지 및 송신지의 MAC(Medium Access Control) 주소이다. MAC 주소에서 처음의 두 비트는 항상 0이고, 그다음 22비트는 IEEE(국제 표준화 기구)에서 LAN카드 제조회사 별로 할당한 주소이며, 나머지 24비트는 LAN카드마다 제조회사가 부여하는 번호이다.

Type 은 상위 계층의 프로토콜을 구분하는 수치로 Type이 0x0800이면, IP 프로토콜이고, 0x0806 이면, ARP 프로토콜임을 나타냅니다. 이중, IP 프로토콜은 TCP와 UDP를 가지는 프레임이다. 아래에 Type 값에 따라서 상위프로토콜이 어떻게 나뉘는지를 보여주고 있습니다.

Info 필드는 Type으로 구분된 상위 프로토콜의 데이터정보를 의미합니다. 즉, Type 필드가 0x0800이면, IP패킷을 가지고 있고, 0x0806이면, ARP 패킷을 가지고 있게 됩니다. FCS 필드는 프레임의 영역을 계산하여 에러를 판별한다. 공신측에 CRC를 추가하여 보내고, 수신측은 CRC를 체크하여 에러프레임은 버린다. 

// CRC : Cyclic Redundancy Check는 에러 검출 방법중의 하나로 송신측의 데이터로 부터 다항식에 의해 추출된 결과를 여부의 오류검사필드 에 덧붙여 보낸면 수신측에서는 동일한 방법으로 추출한 결과와의 일피성으로 오류검사를 하는 기술이다. 

출처 : http://icoder.tistory.com/89

     Full Duplex vs Half duplex 비교

http://blog.naver.com/asd7979/30102858623