1993.1.20

SUBJECT: Ethernet과 IEEE 802.3 표준

CONTENTS:
0. IEEE 802.3에 이르기 까지의 Ethernet
1. IEEE 802.3 표준
2. IEEE 802.3 표준 사양의 비교

DESCRIPTION:

0. IEEE 802.3에 이르기 까지의 Ethernet
   * Ethernet의 역사는 하와이의 ALOHA 대학에서 시작된다.
     이 ALOHA network에서는 채널 액세스시에 충돌이 발생하고, 
     충돌(Collision)에 따른 대책이라고는 한참을 기다렸다가 응답이 오지 않으면 
     재전송을 하는 것이 고작이었다.
   * 73년, Xerox사의 연구소 PARC(Palo Alto Research Center)에서
     Alto라는 소형 컴퓨터와 네트웍을 개발하기 시작하였다.
     기존의 네트웍을 분석해 본 결과 ALOHA의 CSMA 방식이 token passing 방식에 비하여
     근본적으로 더 신뢰성이 높고 우선 순위를 부여하지 않는다는 점에서 공평하다고 판단
     ALOHA 네트웍을 개발의 기본 모델로 삼았다.
     이 연구소에선 ALOHA 네트웍이 갖는 충돌시 문제의 해결을 모색하였고,
     이를 CSMA를 바탕으로 하되 충돌을 감지(Collision Detection)해서 처리하게끔 하여
     CSMA/CD라는 이름을 갖게 하였다.
   * 이후 Xerox, DEC, Intel의 3사가 CSMA/CD를 기본 골격으로 하여 상용화되기에
     손색이 없도록 많은 부분을 개선하였고 이를 'Ethernet Version 1.0'으로 발표하였다.
   * IEEE 802 프로젝트가 진행중이던 81년 Ethernet을 국제 표준으로 인정 받기 위하여
     802 위원회에 참여하여 버전 1.0을 개선하는 작업을 진행 하였다.
     이렇게 개발된 버전 2.0은 이미 사용되고 있는 버전 1.0과 새로 제안될 표준간의
     호환성을 유지하기 위한 목적이 컸다. 
   * 83년 하반기, IEEE 802.3 Working Group의 표준화 작업이 마무리되어
     IEEE 표준 위원회에서는 802.3 CSMA/CD 네트웍이라는 이름으로 LAN 표준을 발표하였다.
     Ethernet 사양 중 일부 내용이 수정된 것을 제외하고는 문구 그대로가 반영될 정도로
     Ethernet은 802.3 표준에 절대적 영향을 미쳤다.
   * 이상에서 보았듯이 Ethernet은 몇가지 단계를 거쳐
     IEEE 802.3 위원회까지 내려와 현재에 이르고 있다.
     따라서 엄밀한 의미에서 Ethernet과 802.3 CSMA/CD 네트웍은 구분되어야 하지만
     대부분 이를 구분하지 않고 Ethernet이라 통용하고 있다.
      
1. IEEE 802.3 표준

   0) 앞서 보았듯이 Ethernet에는 크게 2가지 버전이 있고,
      IEEE 802.3에도 이미 표준으로 발표된
      10BASE5, 10BASE2, 1BASE5, 10BROAD36, 10BASE-T종의 네트웍과
      현재 표준화 작업이 진행중인 10BASE-F 네트웍이 존재하고 있다.
      이들 이름의 의미를 순서대로 보면, 
      <전송속도><전송방식>로 보면 된다.

   1) 10BASE5 (= Thick Ehternet 방식 = Standard Ethernet)
      * 10 BASE 5
         |  |   |
         |  |   +---- 500 m (단일 segment의 길이)
         |  +-------- Baseband    
         +----------- 10 Mbps
      * 최초의 802.3 표준으로
        네트웍 확장시 최대 4개 까지의 리피터를 사용할 수 있으므로
        네트웍은 리피터를 사용하는 경우에 2.5 Km까지 확장된다.
        각 동축케이블로 구성된 한 segment에는 100개의 스테이션이 연결될 수 있고
        한 네트웍에는 최대 1024개의 스테이션이 연결될 수 있다.

   2) 10BASE2 (= Thin Ethernet = Thinnet = Cheapernet = Thinwire ENET)
      * 10 BASE 2
         |  |   |
         |  |   +---- 200 m (단일 segment의 길이)
         |  +-------- Baseband
         +----------- 10 Mbps
      * 10BASE5가 공개되고 실제 환경에서 제품이 사용되는 과정에서
        10BASE5는 몇 안되는 웍스테이션을 사용하는 소규모 LAN용으로는 비용 부담이 
        너무 크다는 사실이 밝혀 졌다.
        사용자로부터는 지나치게 비싸고 설치하기에도 불현하다는 불평이 제기되자
        각 업체들은 보다 설치하기 쉽고 저렴한 네트웍을 시장에 선보일 필요성을 느끼게 되었다.
      * 이러한 요구를 반영하여 Thick Ethernet을 변형시켜 개발한 것이 Cheapernet이다.
        HP, 3Com, International Computer사 등이 주축이 되어 만든 저가형의 Cheapernet은
        곧이어 IEEE 802.3 위원회에서 또 다른 표준인 10BASE2로 승인되었다.
      * 10BASE5와 같은 성능을 가지는 10BASE2는 baseband manchester 신호 전송 방식을 사용하며
        10 Mbps의 전송 속도를 가진다.
        그러나 보다 가격이 싸고 전송의 품질이 떨어지는 0.2인치 50 ohm의 동축 케이블인
        RG58AU 케이블을 사용하기 때문에 한 segment의 최대 길이는 185 m로 줄고
        한 segment에는 최대 30개의 스테이션만 연결할 수 있는 단점이 있다.
      * 또한 외부에 별도로 연결되는 트랜시버 케이블이 없어졌고
        대신 트랜시버는 스테이션에 내장되는 NIU에 직접 실장시켰다.
        그리고 BNC T-connctor를 사용하여 트랜시버의 비용을 절약하면서 아울러
        설치도 용이하게 만들었다.

   3) 1BASE5(= Star LAN)
      * 네트웍 배선 비용은 연결되는 전체 장비 비용의 약 10 내지 15 %에 달한다.
        따라서 Cheapernet의 경우 배선 비용이 저렴하다는 장점이 있기는 하지만,
        많은 PC를 연결해야하는 환경하에서는 비싼 편이다.
      * 따라서 보다 저렴한 네트웍 환경을 요구하는 소비자층을 겨냥하여 만들어진 네트웍이
        바로 AT&T 사의 Star LAN으로 IEEE에서 1BASE5로 인정된 네트웍이다.
      * Star LAN의 가장 큰 매력은 대부분의 빌딩에 설치되어 있는 전화회선을 사용하며
        트랜시버, 케이블 tap이 불필요하고 modular 전화 잭을 사용하기 띠문에 가격이 상당히
        싸다는 점이다.
      * Ethernet과 같은 baseband manchester 신호전송 방식을 사용하지만 속도는 1M bps이고
        스테이션은 중앙의 허브(hub)를 중심으로 star방식으로 연결된다.
        허브와 스테이션간 또는 허브간의 최대 거리는 250 m이므로 한 허브를 통한 스테이션간의
        최대 거리는 500 m이고 그러한 연유로 StarLAN의 공식 명칭은  1BASE5이다.

   4) 10BROAD36(= Broadband Ethernet)

   5) 10BASE-T(= Twisted Pair Ethernet)
      * 국제 표준 네트웍의 특징들을 설펴보면 한가지 재미있는 것은
        StarLAN이 상당히 저렴한 가격임에도 불구하고
        시장에서 그다지 인기를 얻지 못했다는 것이다.
      * 관련 전문가들은 StarLAN의 성능이 다른 네트웍에 비해 상대적으로 떨어지기 때문에
        사용자들이 외면하고 있는 것으로 분석하고 이 문제의 대안으로
        10 Mbps의 속도를 유지하며 전화회선을 전송 매체로 사용하는 네트웍을 제시하게 된다.
      * 전화회선을 사용하는 LAN 제품은 StarLAN 이외에도 수없이 많이 등장해 있으나
        대개의 경우 서로 전혀 호환성이 없고 각 회사 나름대로의 독특한 기술을 사용하고 있기 때문에
        보편적으로 인정을 받지 못하고 있었다.
      * 802.3 위원회 소곡 10BASE-T working group에서는 값이 싸고 설치가 용이한 전화회선을
        사용하는 네트웍에 관한 표준을 90년 9월에 10BASE-T라는 이름으로 공표하였다.
      * 10BASE-T의 작동방식은 StarLAN과 거의 유사하며 
        단지 속도와 전송거리에서 약간의 차이가 있을 뿐이다.
      * 10BASE-T는 동축케이블과 같은 정도의 신뢰도를 제공하고
        전송속도도 또한 10 Mbps로 모든 Ethernet과 동일한 속도를 유지하고 있다.
        StarLAN과 동일한 방식의 구조적 배선방식 및 modular 잭을 사용하게 되는데
        전송거리는 100 m로 제한된다.
      * 10BASE-T는 StarLAN에 비하면 가격이나 전송거리에서 훨씬 불리하지만
        성능의 면에서 워낙 유리하기 때문에 StarLAN의 보급이 감소하고 있는 추세와는 달리
        상당한 인기를 끌고 있어 향후 Ethernet의 대표적인 제품이 될 것으로 전망된다.

   5) 10BASE-F(= Fiber Optic Ethernet)
      * 이제까지 고안된 어떠한 것과도 성격이 다르고 성능이 우수하다고 평가되고 있는
        광 케이블을 매체로 사용하는 네트웍을 표준화하는 것으로
        현재 10BASE-F working group에서 작업 중이다.
       

2. IEEE 802.3 표준 사양의 비교
                                                       +-----------+-----------+
   +--------------+------------+-----------+-----------+  segment  | 네트워크  |
   |  구     분   | 전송 매체  | signaling | 전송 속도 |  길이(m)  | 총길이(m) |
   +--------------+------------+-----------+-----------+-----------+-----------+
   |  10BASE5     | 동축케이블 | baseband  |  10 Mbps  |    500    |   2500    |
   +--------------+------------+-----------+-----------+-----------+-----------+
   |  10BASE2     | 동축케이블 | baseband  |  10 Mbps  |    185    |    925    |
   +--------------+------------+-----------+-----------+-----------+-----------+
   |  1BASE5      | 전화회선   | baseband  |   1 Mbps  |    500    |   2500    |
   +--------------+------------+-----------+-----------+-----------+-----------+
   |  10BROAD36   | 동축케이블 | broadband |  10 Mbps  |   1800    |   3600    |
   +--------------+------------+-----------+-----------+-----------+-----------+
   |  10BASE-T    | 전화회선   | baseband  |  10 Mbps  |    100    |     -     |
   +--------------+------------+-----------+-----------+-----------+-----------+
   |  10BASE-F    | 광케이블   | baseband  |  10 Mbps  | 1000/4000 |     -     |
   +--------------+------------+-----------+-----------+-----------+-----------+








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Created        on Jan. 20 ,1993