HANNAM UNIVERSITY 10 장 이더넷과 LAN 프로토콜 유선 LAN : 이더넷 (Wired LANs :...

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10 장 이더넷과 LAN 프로토콜

유선 LAN : 이더넷(Wired LANs :

Ethernet)

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유선유선 LANLAN : : 이더넷 이더넷 (Ethernet)(Ethernet)

1. IEEE 표준화

2. 표준 이더넷

3. 표준 변경

4. 고속 이더넷

5. 기가비트 이더넷

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유선유선 LANLAN : : 이더넷이더넷 (Ethernet)(Ethernet)

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이더넷의 세 가지 세대

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1. IEEE STANDARDS1. IEEE STANDARDS

In 1985, the Computer Society of the IEEE started a In 1985, the Computer Society of the IEEE started a project, called Project 802, to set standards to enable project, called Project 802, to set standards to enable intercommunication among equipment from a variety of intercommunication among equipment from a variety of manufacturers. Project 802 is a way of specifying manufacturers. Project 802 is a way of specifying functions of the physical layer and the data link layer of functions of the physical layer and the data link layer of major LAN protocols.major LAN protocols.

Data Link LayerData Link LayerPhysical LayerPhysical Layer

Topics discussed in this section:Topics discussed in this section:

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IEEE IEEE 표준 표준 (( 계속계속 ))

IEEE standard for LANs

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IEEE IEEE 표준 표준 (( 계속계속 ))

데이터 링크층

■ LLC(Logical Link Control)

■ 논리링크 제어

■ 프레임 만들기

■ MAC(Medium Access Control)

■ 매체 접근 방식

물리층

■ 사용된 물리적 매체의 구현 방법과 형태에 의존

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IEEE IEEE 표준 표준 (( 계속계속 ))

HDLC frame compared with LLC and MAC frames

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2. STANDARD ETHERNET2. STANDARD ETHERNET

The original Ethernet was created in 1976 at Xerox’s The original Ethernet was created in 1976 at Xerox’s Palo Alto Research Center (PARC). Since then, it has Palo Alto Research Center (PARC). Since then, it has gone through four generations. We briefly discuss the gone through four generations. We briefly discuss the Standard (or traditional) EthernetStandard (or traditional) Ethernet in this section. in this section.

MAC SublayerMAC SublayerPhysical LayerPhysical Layer

Topics discussed in this section:Topics discussed in this section:

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표준 이더넷 표준 이더넷 (( 계속계속 ))

Ethernet evolution through four generations

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표준 이더넷 표준 이더넷 (( 계속계속 ))

표준 이더넷■ 10Mbps 로 동작■ CSMA/CD 방식으로 매체에 접속■ 매체는 모든 지국들 사이에서 서로 공유

MAC 부계층■ 접속 방식의 동작을 관장■ 상위 계층으로 부터 수신한 데이터를 프레임으로 만들고

부호화를 위한 PLS(Physical Layer Signaling) 부계층으로 전달

접속방법 : CSMA/CD

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표준 이더넷 표준 이더넷 (( 계속계속 ))

802.3 MAC frame

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표준 이더넷 표준 이더넷 (( 계속계속 )) 프레임

■ 7 개의 필드로 구성

■ 확인응답을 제공하지 않으므로 신뢰성이 없음

■ 확인 응답은 상위계층에서 구현

802.3 MAC 프레임

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표준 이더넷 표준 이더넷 (( 계속계속 )) 프레임 형식

■ 프리엠블 (Preamble) – alert, timing, start

synchronization

■ 시작 프레임 지시기 (SFD ; Start frame delimiter)-

프레임시작

■ 목적지 주소 (DA ; Destination address)

■ 발신지 주소 (SA ; Source address)

■ PDU 길이 /유형

■ 데이터

■ CRC – 오류 발견정보 , CRC-32

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표준 이더넷 표준 이더넷 (( 계속계속 )) Minimum and maxium length

■ 프레임길이▶ 프레임의 최소와 최대길이가 제한▶ 최소값 제한 : CSMA/CD 의 정확한 동작을 위함

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표준 이더넷 표준 이더넷 (( 계속계속 ))

Frame length:Minimum: 64 bytes (512 bits)

Maximum: 1518 bytes (12,144 bits)

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표준 이더넷 표준 이더넷 (( 계속계속 ))

Example of an Ethernet address in hexadecimal notation

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표준 이더넷 표준 이더넷 (( 계속계속 )) Unicast and multicast addresses

■ 유니 캐스트 , 멀티 캐스트 , 브로드 캐스트

▶ 발신지 주소는 항상 유니 캐스트 (unicast)

▶ 목적지 주소는 멀티캐스트 (multicast), 브로드캐스트 (broadcast)

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표준 이더넷 표준 이더넷 (( 계속계속 ))

The least significant bit of the first byte defines the type of address.

If the bit is 0, the address is unicast;otherwise, it is multicast.

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표준 이더넷 표준 이더넷 (( 계속계속 ))

The broadcast destination address is a special case of the multicast address

in which all bits are 1s.

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Example 13.1

Define the type of the following destination addresses:a. 4A:30:10:21:10:1A b. 47:20:1B:2E:08:EEc. FF:FF:FF:FF:FF:FF

SolutionTo find the type of the address, we need to look at the second hexadecimal digit from the left. If it is even, the address is unicast. If it is odd, the address is multicast. If all digits are F’s, the address is broadcast. Therefore, we have the following:a. This is a unicast address because A in binary is 1010.b. This is a multicast address because 7 in binary is 0111.c. This is a broadcast address because all digits are F’s.

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Example 13.2

Show how the address 47:20:1B:2E:08:EE is sent out on line.

Solution

The address is sent left-to-right, byte by byte; for each byte, it is sent right-to-left, bit by bit, as shown below:

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표준 이더넷 표준 이더넷 (( 계속계속 )) Category of Standard Ethernet

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표준 이더넷 표준 이더넷 (( 계속계속 )) Encoding in a Standard Ethernet implementation

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표준 이더넷 표준 이더넷 (( 계속계속 )) 10Base5 implementation

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표준 이더넷 표준 이더넷 (( 계속계속 )) 10Base2 implementation

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표준 이더넷 표준 이더넷 (( 계속계속 )) 10Base-T implementation

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표준 이더넷 표준 이더넷 (( 계속계속 )) 10Base-F implementation

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표준 이더넷 표준 이더넷 (( 계속계속 ))

Summary of Standard Ethernet implementations

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3. CHANGES IN THE STANDARD3. CHANGES IN THE STANDARD

Topics discussed in this section:Topics discussed in this section:

The 10-Mbps Standard Ethernet has gone through The 10-Mbps Standard Ethernet has gone through several changes before moving to the higher data rates. several changes before moving to the higher data rates. These changes actually opened the road to the evolution These changes actually opened the road to the evolution of the Ethernet to become compatible with other high-of the Ethernet to become compatible with other high-data-rate LANs. data-rate LANs.

Bridged EthernetBridged EthernetSwitched EthernetSwitched EthernetFull-Duplex EthernetFull-Duplex Ethernet

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표준 변경 표준 변경 (( 계속계속 )) Sharing bandwidth

■ 브리지형 이더넷

▶ 이더넷 발전의 첫번째 단계

▶ 브리지들은 대역폭의 증가와 충돌 영역의 분리

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표준 변경 표준 변경 (( 계속계속 )) A network with and without a bridge

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표준 변경 표준 변경 (( 계속계속 )) Collision domains in an unbridged network

and a bridged network

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표준 변경 표준 변경 (( 계속계속 )) Switched Ethernet

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표준 변경 표준 변경 (( 계속계속 )) Full-duplex switched Ethernet

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4. FAST ETHERNET4. FAST ETHERNET

Topics discussed in this section:Topics discussed in this section:

Fast Ethernet was designed to compete with LAN Fast Ethernet was designed to compete with LAN protocols such as FDDI or Fiber Channel. IEEE protocols such as FDDI or Fiber Channel. IEEE created Fast Ethernet under the name 802.3u. Fast created Fast Ethernet under the name 802.3u. Fast Ethernet is backward-compatible with Standard Ethernet is backward-compatible with Standard Ethernet, but it can transmit data 10 times faster at a Ethernet, but it can transmit data 10 times faster at a rate of 100 Mbps. rate of 100 Mbps.

MAC SublayerMAC SublayerPhysical LayerPhysical Layer

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고속 이더넷 고속 이더넷 (( 계속계속 )) Fast Ethernet topology

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고속 이더넷 고속 이더넷 (( 계속계속 )) Fast Ethernet implementations

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고속 이더넷 고속 이더넷 (( 계속계속 )) Encoding for Fast Ethernet implementation

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고속 이더넷 고속 이더넷 (( 계속계속 ))

Summary of Fast Ethernet implementations

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5. GIGABIT ETHERNET5. GIGABIT ETHERNET

Topics discussed in this section:Topics discussed in this section:

The need for an even higher data rate resulted in the The need for an even higher data rate resulted in the design of the Gigabit Ethernet protocol (1000 Mbps). design of the Gigabit Ethernet protocol (1000 Mbps). The IEEE committee calls the standard 802.3z.The IEEE committee calls the standard 802.3z.

MAC SublayerMAC SublayerPhysical LayerPhysical Layer

Ten-Gigabit EthernetTen-Gigabit Ethernet

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기가비트 이더넷 기가비트 이더넷 (( 계속계속 ))

In the full-duplex mode of Gigabit Ethernet, there is no collision;the maximum length of the cable is

determined by the signal attenuation in the cable.

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기가비트 이더넷 기가비트 이더넷 (( 계속계속 )) Topologies of Gigabit Ethernet

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기가비트 이더넷 기가비트 이더넷 (( 계속계속 )) Gigabit Ethernet implementations

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기가비트 이더넷 기가비트 이더넷 (( 계속계속 )) Encoding in Gigabit Ethernet implementations

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기가비트 이더넷 기가비트 이더넷 (( 계속계속 )) Summary of Gigabit Ethernet implementations

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기가비트 이더넷 기가비트 이더넷 (( 계속계속 )) Summary of Ten-Gigabit Ethernet implementations

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