[Network] 이더넷(Ethernet)

3줄 요약
이더넷은 현대 유선 LAN에서 가장 널리 사용되는 통신 기술로, IEEE 802.3 표준 기반
물리 계층에서의 통신 매체 규격과 데이터 링크 계층에서의 프레임 구조를 정의
프레임은 MAC 주소, 타입/길이, 페이로드, FCS 등으로 구성되며 오류 검출도 포함함

💻 컴퓨터 네트워크 시리즈

이 시리즈는 『혼자 공부하는 네트워크』 (강민철 저)

• 인프런 강의를 기반으로 개인적으로 복습 및 정리한 기록입니다.

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📌 이더넷(Ethernet)이란?

이더넷은 현대 유선 LAN 환경에서 가장 널리 사용되는 네트워크 기술
IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)의 802.3 표준에 기반해
다양한 전송 매체, 프레임 구조, 통신 방식 등을 정의

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🔌 물리 계층: 통신 매체와 속도 규격

표기 방식

이더넷 통신 매체의 규격은 다음과 같은 방식으로 표기

[전송속도]BASE-[추가 특성]

_{출처: 『혼자 공부하는 네트워크』 - 강민철 저}

예: 100BASE-T, 10GBASE-LR

• 전송속도
  • 숫자만 있으면 Mbps (e.g., 100 → 100Mbps)
  • 숫자 뒤에 G가 붙으면 Gbps (e.g., 10G → 10Gbps)
• BASE
  • BASEband 전송 방식을 의미 (비트 신호를 아날로그 신호로 변조하지 않고 전송)
• 추가 특성
  • 통신 매체의 종류나 최대 전송 거리 등을 나타냄
  • 통신 매체의 종류
  _{출처: 『혼자 공부하는 네트워크』 - 강민철 저}

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📦 데이터 링크 계층: 이더넷 프레임 구조

이더넷은 프레임 단위로 데이터를 송수신
프레임은 상위 계층의 데이터를 감싸는 형태로 구성되어 있으며, 다음과 같은 구조를 가짐

[프리앰블][수신지 MAC][송신지 MAC][타입/길이][데이터][FCS]

프리앰블 (Preamble)

• 8바이트(64비트)
• 프레임의 시작을 알리고, 수신 측과의 동기화를 위한 정보

MAC 주소

• 수신지 MAC / 송신지 MAC
• 6바이트(48비트)
• LAN 내에서 호스트를 구별하기 위한 물리 주소
• 일반적으로 NIC(Network Interface Controller)에 고정됨

$ ifconfig
ether 7a:4e:7f:e8:40:6b  # MAC 주소 확인

타입/길이 필드

• 값 ≤ 1500 → 프레임의 길이
• 값 ≥ 1536 (0x0600) → 이더타입(Ethertype)
  • 어떤 프로토콜을 상위 계층에서 사용했는지 식별 (e.g., IPv4, ARP 등)

데이터 (Payload)

• 상위 계층에서 전달된 정보
• 최소 46바이트, 최대 1500바이트
  • 46바이트 미만 시 패딩(padding) 추가 (보통 0으로 채움)
  • 1500바이트 초과 시 → 점보 프레임(Jumbo Frame)

FCS (Frame Check Sequence)

• 4바이트 오류 검출 코드
• CRC(Cyclic Redundancy Check)를 통해 프레임의 손상 여부 검사

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🧾 기타 네트워크 기술: 토큰 링 (Token Ring)

• 고리(Ring) 구조로 호스트를 연결
• 특별한 토큰을 가지고 있어야 전송 가능
• 과거에 사용되었으나, 현재는 이더넷에 밀려 거의 사용되지 않음

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✅ 마무리 정리

이더넷은 IEEE 802.3 표준을 기반으로 물리적 전송 매체와 프레임 포맷을 정의한 가장 보편적인 LAN 기술
프레임 구조는 MAC 주소, 타입/길이, 데이터, FCS 등으로 구성되며, 오류 검출과 효율적인 통신을 위해 캡슐화 구조를 따름

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📚 참고 자료

• 『혼자 공부하는 네트워크』 - 강민철 저
• 인프런 강의 - 혼자 공부하는 네트워크 기반 강의

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