네트워크 : LAN 매체와 유선 랜

전송매체의 종류

유도 매체, 비유도 매체란 말이 있습니다. 첫 번째로 매체의 종류에 대해서 살펴보아야 합니다. 이 매체라는 것은 데이터를 전송하는 송신자와 데이터를 받는 수신자가 존재하게 됩니다. 그럼 중간에 신호를 전달해주는 무엇인가를 통틀어서 매체라고 부릅니다.

 

전송 매체 종류

 

이런 매체를 크게 두 가지로 나누게 됩니다. 하나는 선이 있는 매체와 선이 없는 매체로 유선, 무선이라고 부릅니다. 다른 말로 유도체, 비유도체라고도 부릅니다.

유도체라는 말은 Guided media로 부르고, 선이 있다는 뜻입니다. PC하고 프린터가 있습니다. PC하고 프린터가 사이에 연결되는 케이블이 있습니다. 케이블에 컴퓨터에서 케이블에서 신호를 보냅니다. 그러면 신호가 딴데로 가지 않고, 그 케이블을 따라서 쭉 가서 프린터로 가게 됩니다. 

그 신호자체가 다른 곳으로 새나가지 않고 그 선을 따라서 전송되도록 유도한다라고 해서 그걸 유도체, 유도매체라고 부르는데 쉽게 이야기하면 유선입니다.

비유도체는 여기에 대고 이야기하면 여기 있는 사람만 들리지 않습니다. 옆에 있는 사람 저쪽에 있는 사람도 다 들립니다. 내가 말하는 목소리가 다양하게 퍼져나가서 꼭 한쪽으로만 가는 것이 아니라 다양한 사람들이 다들을 수 있습니다. 그래서 어떤 신호가 특정한 곳으로 가도록 유도하지 않는다라는 뜻으로 비유도체, 비유도매체라고 부릅니다.

그러니까 유도체에서는 아주 대표적으로 사용되는 것들이 보통 이제 꼬임선, 트위스티드 페어 케이블라고 합니다. 그 다음에 이제 동축케이블이라고 부르는 Coaxial 케이블이 있습니다. 그 다음에 최근에 많이 사용되고 있는 광케이블이 있습니다. 이런 케이블을 유도체, 유선매체라고 합니다. 

그럼 비유도체는 공기입니다. 우리가 대화하는 것 자체가 무선으로 데이터를 주고받고 있는 것이므로, 유도가 되지 않았으므로, 비유도체라고 합니다.

 

 

 

유도매체

유도 매체는 크게 3가지로 나뉘게 됩니다. 트위스티드 페어 케이블, 동축 케이블, 광 케이블 이렇게 3가지 형태의 유도매체, 유선매체가 존재합니다.

 

Twisted-Pair Cable

첫 번째로 많이 사용되는 것 중 하나가 트위스티드 페어 케이블이라고 부르는 TP, 혹은 꼬임쌍선이라고 합니다. 집에서 인터넷 사용하면 다 이것을 볼 수 있습니다.

 

Twisted-Pair Cable

 

보통 이제 회색으로 되어있는 피복으로 덮여있는데 그 케이블을 우리가 트위스티드 페어케이블이라고 부릅니다. 트위스티드, 꼬여있다는 의미입니다. 페어는 한 쌍입니다. 그러니까 서로 꼬여져있다는 뜻으로 트위스티드 페어라고 합니다. 보기에는 그냥 케이블 하나가 쭉 있는 것 같지만, 그거를 잘라보면, 케이블의 안에를 보게 되면 여러 개의 트위스트 되어 있는 페어들이 존재합니다.

그게 하나만 존재하는 경우도 있습니다. 그러니까 두 개의 선이 꼬여져 있는게 하나만 존재하는 경우도 있습니다. 그렇게 꼬여져 있는게 4개가 존재하는 경우를 4페어라고 부를 수 있습니다. 이런 케이블들도 존재하고 있습니다.

 

 

 

UTP와 STP 케이블

그런데 이게 집에서나 학교에서나 PC방이나 회사에서 케이블들을 굉장히 많이 사용하고 있습니다. 이런 트위스티드 페어 케이블들이 쉴드가 되어 있느냐 안 되어 있습니다. 따라서 쉴드가 안되어 있으면 Unshielded를 붙여서 UTP라고 부릅니다. 쉴드가 되어 있다라고 하면 STP라고 합니다. 

주위에서 보는 거의 많은 케이블들은 UTP 케이블을 의미를 합니다. 그러니까 쉴드는 방패 즉 막아주는 것입니다. 외부로부터의 잡음을 막아주는 것이 쉴드입니다. 그러니까 STP라는 것은 UTP와 다르게 그 페어 단위로, 예를 들어서 4개의 페어가 있다고 하면은 각 페어 단위로 외부로부터의 신호를 간섭을 받지 않도록 하기 위해서 방패들이 쌓고 있습니다. 

이게 쉴드입니다. 차폐가 되어있어서 외부신호로부터의 간섭을 받지 않도록 해놓은 것이 STP가 됩니다. UTP는 없는겁니다. Unshielded이기 때문에 그거 없는 케이블을 UTP라고 합니다. 그러면 당연히 공정도 더 들어가고 재료도 더 들어가니까 STP가 더 비쌉니다.

그런데 이제 요즘에 UTP 케이블의 성능도 많이 좋아져서 UTP를 굉장히 많이 사용하고 있습니다. 트위스티드 페어를 두 가지 종류로 구분을 합니다. UTP와 STP, 사실 겉으로 보기에는 잘 모릅니다. 왜냐하면 겉으로 피복에 쌓여있기 때문에 겉으로 보기엔 잘 구분하기 어렵습니다.  이제 안에를 까보기 전에는 구분하기가 어렵습니다.

 

 

 

UTP 카테고리

근데 이 UTP 케이블을 워낙 많이 사용하다보니까 이 UTP케이블의 품질에 따라 등급을 지정해 놓았습니다. 그 등급을 카테고리라고 부릅니다.  케이블을 보면 겉에 사실 써 있습니다. 거기 이렇게 카테고리 다 써 있는 경우도 있고 아니면 이제 카테고리 스펠링의 앞에 3개를 따와서, CAT5, CAT3 이런 식으로 써 있습니다. 

이게 UTP 케이블이고 이게 카테고리 몇이구나 라고 파악할 수 있습니다. 그런데 카테고리가 높을수록 품질이 좋다 라고 생각하시면 됩니다.

 

UTP 카테고리

 

보통 이제 많이 LAN에서 사용하는 케이블로 CAT3와 CAT5를 많이 쓰고 있는데 최근에는 CAT5들을 많이 쓰고 있습니다. 그래서 CAT3보다는 CAT5가 품질이 훨씬 좋습니다. CAT3정도는 10Mbps정도를 견딜수 있도록 케이블이 만들어졌습니다.

CAT5 같은 경우에는 100Mbps정도까지, 그러니까 당연히 CAT5가 품질이 좋습니다. CAT6, CAT7으로 계속 올라갈수록 품질의 등급이 점점 좋아진 것입니다.

 

 

 

TP 커넥터

UTP 케이블이 있으면 컴퓨터나 통신장치, 네트웍 장치에 연결하기 위해서는 커넥터가 필요합니다. 전기도 110v, 220v 사용하지만 꼽는 콘센트가 있습니다. 그런 것처럼 UTP 케이블이나 STP 케이블도 연결하는 커넥터가 있습니다. 이 커넥터를 보통 많이 사용하는게 RJ가 붙어있는 커넥터를 사용하게 됩니다.

 

TP 커넥터

 

이 RJ는 Registered Jack이라는 건데, 한번 써보신 분들을 알 수 있습니다. 이거를 컴퓨터에 꼽으면 “딸깍”이라는 소리가 납니다. 그리고 뽑을 때는 눌러서 뽑게 되어 있습니다. 집에서 인터넷을 유선으로 연결했을 경우나 아파트에 케이블 들어오는 걸 보게 되면 이런 케이블들을 많이 볼 수 있습니다. 

학교에서도 PC실이나 이런데 가거나 PC방 같은데 가시면 이 케이블 커넥터를 많이 보게 됩니다. 그래서 통상 LAN에서 많이 사용되는 커넥터가 RJ45라고 부르는 커넥터입니다. 그래서 이 커넷터를 사용해서 연결하고 빼고를 하고 있습니다.

 

 

 

동축케이블

다음으로 살펴볼 케이블의 종류는 동축케이블입니다. Coaxial 케이블이라고 부릅니다. 동축케이블은 어디에서 많이 쓰이는가 하면 집에 케이블 TV라는 거를 연결하는데 사용됩니다. 사실 IPTV를 사용하지만 몇 년 전까지만 해도 케이블 TV를 많이 사용하였습니다.

케이블TV에 사용되는 그 케이블이 동축 케이블이었습니다. 그 동축 케이블을 사용해서 TV를 봤습니다. 어떻게 생겼냐면 논리적으로는 안에 선이 두 가닥이 들어가 있는 겁니다. 그래서 가운데는 굵은 구리선이 있으며, 다음으로 플라스틱 차폐물질로 덮여져 있고 겉에는 그물처럼 가는 구리선을 싸서 원통형으로 둘러져 있습니다. 

그래서 개념적으로 보게되면 가운데 굵은 구리선과 겉에 둘러져 있는 구리선, 이렇게 두 가지로 구성되어 있습니다. 그리고 겉에 피복이 있습니다. 보통 지금은 비디오를 잘 사용하지 않는데, 과거에는 VTR이라고 해서 비디오와 TV을 연결하는 까만색 케이블이 있습니다.

 

동축케이블

 

그 까만 케이블이 있는데 바로 동축 케이블이었습니다. 동축케이블은 트위스티드 페어 케이블보다 주파수를 수용하는 용량이 커서 고속으로 신호를 전송이 가능하게 됩니다. 동축케이블을 사용해서 고속으로 전송이 가능합니다.

거리가 멀어질수록 신호의 감쇄가 심해진다는 단점이 있습니다. 그래서 좀 좋은 줄 알았는데, 그렇게 품질이 좋지 않아서 이것보다는 많이 광 케이블 쪽으로 넘어가있는 상태입니다. 사용하는 커넥터는 BNC-T라고 부르는 T자 모양의 커넥터가 있습니다.

T자처럼 생긴 커넥터에 동축케이블을 연결하거나 D-type Connector라고 해서 핀이 15개가 꼽혀있는 커넥터를 이용해서 꼽는 그런 형태들이 많이 존재를 했었습니다. 지금은 사실은 보기가 어렵습니다. 왜냐하면 LAN에서는 사실 이런 동축케이블을 사용하는 LAN은 거의 보기가 어렵습니다.

사실 최근들어서 본적이 없습니다. 거의 사용도 하지 않습니다. 요즘엔 이제 UTP 케이블이나 광케이블이나 이런거를 많이 사용하지 동축케이블은 방금 말씀드렸듯이 케이블 TV나 이런데서 조금 쓰이고 있고 LAN을 이용하는 그런 통신형태에서는 별로 보이지 않는 것이 현실적입니다.

 

 

 

광케이블

광케이블이 있습니다. 이것도 굉장히 많이 씁니다. 이 광케이블라고 하는 것은 앞서 설명한 UTP, STP, 동축케이블에 비해서 전기적인 신호를 사용하지 않습니다. 빛이라는 신호를 사용하다보니까 열도 안 납니다. 잡음에도 덜 민감합니다. 그리고 속도도 빠르게 할 수 있습니다. 그래서 광케이블을 이용한 통신을 많이 합니다.

물론 단점도 있습니다. 연결하기가 쉽지 않습니다. 연결이 쉽지는 않은데, 케이블 가격도 좀 비싼 편에 속합니다. 근데 이런 여러 가지 장점들 때문에 고속 전송이 가능하고 그 다음에 또 외부로부터 침입, 그러니까 이제 일반 구리선 같으면 이렇게 잘라서 연결하면 어떤 데이터들이 왔다갔다하나 감청이 가능합니다. 

그런데 광케이블은 그런게 조금 어렵고 그런 다양한 특성들 때문에 많이 선호를 하는 것 같습니다. 결정적으로 속도를 빠르게 낼 수 있다가 가장 큰 요인이 됩니다. 근데 이제 이 광케이블은 안에 2개의 층으로 이루어져 있는데 가장 가운데 있는 층을 우리가 코어라고 부르며, 코어를 두르고 있는 것을 클레딩이라고 부르고 있습니다.

그래서 빛을 딱 쏘게 되면 코어에서 빛이 클레딩에 부딪히면서 반사되서 자꾸 들어와서 목적지까지 쭉 멀리 갈 수 있는 그런 광의 전파하는, 퍼져나가는 그런 특성을 가지도록 설계된 것이 이 광케이블이라고 볼 수 있습니다.

 

광케이블

 

이 광케이블을 연결하는 커넥터 종류도 다양하게 존재합니다. SC커넥터라고하는 커넥터도 있습니다. ST커넥터라는 것도 있고, RJ-45 커넥터랑 비슷하게 생긴 MT-RJ라는 커넥터 이런 종류를 다양하게 용도에 따라서 맞춰서 커넥터들을 사용하고 있습니다.

 

 

 

비유도 매체

물리적인 도체 없이 신호를 전달하는 매체

그 다음으로 비유도매체, 뭐 비유도매체는 사실 간단합니다. 왜냐하면 공기니까, 근데 이제 공기에다가 주파수를 쏘게 됩니다. 주파수를 쏴서 통신을 하게 되는데, 이런 주파수를 우리가 이제 라디오파, 마이크로파로 이런 파들이 존재하게 됩니다. 단시간당 진동수를 의미하는데, 주파수 단위 Hz입니다.

 

물리적인 도체 없이 신호를 전달하는 매체

 

근데 이게 주파수가 높을수록 직진성이 강해집니다. 직진성이 상해지고, 주파수가 낮을수록 직진성이 덜하게 됩니다. 그래서 칼로 딱 자르기는 어렵지만 보통 1G를 기준으로 해서 그거보다 낮으면, 이게 주파수가 낮으니까 한 방향으로만 가는게 아니라 직진성이 떨어집니다.

그래서 한 방향으로만 가는게 아니라 다양한 방향으로, 다방향성으로 흩어진다라고 해서 라디오파, Radio Wave라고 합니다. 그 다음엔 주파수가 높으면 점점 직진성이 강해집니다. 그래서 이거를 마이크로Wave라고 부르고 있습니다. 이런 주파수의 특성을 이용한 통신을 해서 데이터를 서로 주고받는 형태를 띄고 있습니다.