LAN 매체와 유선 LAN

> 매체라는 것은 크게 유선 매체, 무선 매체로 나누며, 혹은 유도 매체, 비유도 매체라고 부르기도 함

> 전송매체의 종류
 : 전송매체란 송신자와 수신자 사이에서 신호(에너지)를 전달하는 물질이다.

    즉, 네트워크에서도 전송자와 수신자 사이에 매체가 존재하게 된다.

    네트워크 계층에서 가장 하위계층인 물리계층과 연결되어 디지털,아날로그 신호를 매체에서 수용하여 전달하게 된다.
  - 유도체 (Guided Media) 
   .  꼬임선 (TP, Twisted-pair cable), 동축 케이블 (Coaxial cable), 광섬유 케이블 (Fiber-optic cable)
  - 비유도체 (Unguided Media)
  . 자유공간 (공기)
> 유도매체 (Guided Media)
 : 선이 있는 매체로 신호를 다른 장치로 유도하는 pipe 역할의 매체이다.

프린터와 컴퓨터를 연결할 때처럼 USB와 같은 케이블을 예를 들 수 있으며, 데이터가 케이블에 따라서만 흘러가기 때문에 유도체라고 부른다.
  - 꼬임선 (TP, Twisted-pair cable) : 두 개의 도체가 절연체로 감싸고 꼬인 형태를 의미한다. 

주로 LAN 케이블이나 전화선 등에서 볼 수 있다. 두 개의 도체를 사용하는 이유는 신호는 두 개의 선(한 쌍)이 있어야 

전달되기 때문이다. 두 개의 선이 꼬인 형태의 이유는 잡음의 영향을 균등하게 받기 위하기 때문이다. 

이는 꼬임 쌍을 덮는 유무에 따라 두 가지로 나뉜다. 또한 커넥터로는 RJ-45 커넥터가 많이 쓰인다.
 .  UTP (Unshielded Twisted-Pair) 케이블 : 외부로부터의 잡음을 막는 각 꼬임 쌍을 덮지 않은 것. (등급 : CAT5 > CAT3)
 .  STP (Shielded Twisted-Pair) 케이블 : 외부로부터의 잡음을 막는 각 꼬임 쌍(Metal shield)을 덮은 것. 주로 안정적 통신의 서버 및 Gbps를 사용할 때 쓰인다.
 . 동축 케이블 (Coaxial cable) : TV와 비디오를 연결하는 케이블로 TP 케이블보다 주파수 영역이 넓어 고속 전송이 가능하나, 신호의 감쇄가 심해 많이 이용되지는 않는다. 구리선(내외부 도채), 절연체(도체 사이), 비닐피복(외부)으로 구성된다. 커넥터로는 BNC T 커넥터(T자형), DB15 커넥터 (랜카드에 연결된 커넥터)가 있다. 
 . 광섬유 케이블 (Fiber-optic cable) : 빛 신호를 전달하는 케이블이다. 전기를 사용하는 케이블에 비해 열이 없고, 대역폭이 넓어 매체 중에서 가장 고속 전송이 가능하다. 주로 해제 케이블이나 유선 케이블로 많이 사용된다. 빛 신호가 코어를 따라 클래딩에 반사되며 보내진다. 커넥터로는 SC커넥터, ST커넥터, MT-RJ 커넥터가 있다.
> 비유도 매체(Unguided Media, Wireless)
 : 물리적 도체 없이 신호를 전달하는 매체로 아날로그 신호의 주파수가 높아지면 직진성이 강하게 되고, 반대로는

떨어지게 된다.
  - 라디오파 : 3KHz ~ 1Ghz, 다방향성
 -  마이크로파 : 1GHz ~ 300GHz, 단방향성

> 유선 LAN 
 : IEEE 표준 프로토콜
   - 미국 Xerox사의 팔로알토 연구소의 로버트 멧칼프가 발명한 이더넷은 미국 표준기구인 IEEE에서 표준으로 채택

IEEE은 미국에 있는 LAN의 유명한 표준 기관으로 학술 활동으로도 유명하고 LAN의 표준을 만드는 기관이다. 이더넷은 국제표준기구인 ISO에서 국제표준으로 채택되었다. 이러한 이더넷은 데이타 링크을 두 개로 나누어 부계층 형태로 가지고 있다.
  . LLC (Logical Link Control) : 매체의 특성 관계없이 공통적으로 사용할 수 있는 부분이다. 

특히, 흐름제어, 에러 제어 등 각종 제어에 대한 행위를 수행한다. 이러한 LLC 모든 LAN에서 공통되는 계층이다.
  . MAC (Media Access Control) : 물리 계층이랑 마주하는 부분으로 매체의 특성, 운용방식에 따라 여러 개의 프로토콜이 존재한다. (Ethernet, Token ring, Token bus)
 : Ethernet 프레임 포맷
  -  초기에는 10Mbps (표준 이더넷)를 제공한 이더넷이 점차 발전되면서 100 Mbps (Fast Ethernet), 1 Gbps (Gigabit Ethernet), 10Gbps (Ten-Gigabit Ethernet)로 진화하였다. 이러한 이더넷의 프레임 포맷은 총 7개 필드로 구성된다.
  . 이너텟 프레임 포맷 : Preamble - SFD - Destination - Source address - Length or type - Data and padding - CRC
  . Preamble, SFD : 수신 측에 데이터를 받을 준비 하라고 첨가되는 비트
  . Destination : 목적지 주소 ( 6바이트 )
  . Source address : 송신자 주소 ( 6바이트 )
  . Length or type : 데이터 필드의 길이, 네트워크 계층 프로토콜 명시 ( 2바이트 )
  . Data and padding : 최소 46바이트에서 최대 1500바이트까지 가능
  . CRC : 에러를 검출하는 기능 수행 ( 4바이트 ) 
 - LAN 카드의 주소는 만들어질 때 설정되어 출고가 되며, 6바이트 즉, 48비트로 이루어졌으며, 보통 16진수로 표기한다. 각 시스템마다 하나씩 할당되어 있다. 이 주소를 MAC 주소, Ethernet 주소, 하드웨어 주소라고도 부른다.
 -  MAC 프로토콜로는 CSMA/CD를 사용하여 차례를 기다려 데이터를 보내고 충돌이 나면 즉시 전송을 중지하는 방식을 사용한다. 이 때 다른 데이터 전송을 기다렸다가 끈기면 보내주는 것을 1-persistent라 하고, 주로 유선 LAN에서 사용된다.
:  Ethenet 형태
  - 기본 10Mbps로 사용 매체에 따라 여러 종류로 나뉜다.
  - 10 Base5 (Thick Thernet, Thick net) : 초창기에 만들어진 Ethernet의 형태로  10 Mbps, 베이스밴드 신호방식이고, 한 동축케이블의 최대길이는 500m이다.
  - 10 Base2 (Thin Ehternet) : 10Mbps, 베이스밴드 신호방식, 한 동축 케이블의 최대길이는 200m, BNC-T커넥터를 사용한다. 실제 케이블의 최대길이는 185m이다.
  - 10 Base-T (Twisted-Pair Ethernet) : 10Mbps, 베이스밴드 신호방식, Twisted Pair cable을 사용한다. 10 Base-T허브는 LAN에서 많이 사용되는 네트워크 장비이다.
  - 10 Base-F (Fiber Ethernet) : 10Mbps, 베이스밴드 신호방식, 광 케이블을 사용한다.
  - 베이스밴드 신호방식 : TP나 동축 케이블에 적용되는 방식으로 디지털 신호 형태로 전송하는 것이다.
 : Fast Ethernet
  - 기존의 이더넷보다 10배 빠른 100Mbps를 제공한다. 또한 기존의 이더넷과 호환되어 프레임 형태, 최소/최대 프레임의 크기, 주소 지정, CSMA/CD 사용 등이 모두 동일하다. 단, 버스 토폴로지를 사용하지 않고 스타형 토폴로지(10 BaseT, 허브)만을 사용한다. 자동 협상 기능이 있어 속도 등을 조정할 수 있다. 구현 형태로는 100 Base-TX(Two wires category 5 UTP), 100 Base-FX(Two wired fiber), 100 Base-T4(Four wires category 3 UTP)가 있다.
 : Gigabit Ethernet
  - Fast Ethernet보다 10배 빠른 1Gbps를 제공한다. 마찬가지로 기존의 이더넷과 호환되도록 동일하게 구성되었다.

구현 형태로는 1000 Base-SX(Two wire short-wave fiber), 1000 Base-LX(Two-wire long-wave fiber), 1000 Base-CX(Two-wire copper (STP) ), 1000 Base-T(Four-wire UTP)가 있다.