이더넷 인터페이스 Speed/Duplex/Auto Negotiation

Speed/Duplex/Auto Negotiation

라우터/스위치, 랜카드 등 모든 네트워크 장비의 인터페이스는 통신하기 위해서 Speed와 Duplex가 설정되어야 한다. Speed/Duplex에 대한 개념을 정립하고 Speed와 Duplex를 자동으로 맞추어 주는 Auto Negotiation에 대해 알아보고자 한다.

Speed

Speed는 통신속도를 의미하며 단위는 bps를 사용한다. 장비에서 지원하는 규격에 따라 지원 가능한 속도가 다르며 현재 많이 사용되는 규격은 1000BASE-T로 10/100/1000 스피드를 지원하며 해당 스피드는 Mbps 단위로 구분된다. 즉 최대 속도는 1,000Mbps(1Gbps)이며 100Mbps, 10Mbps 장비와 호환이 가능하다.

Duplex

Duplex는 데이터가 흐르는 방식을 의미한다. 예를 들면 장비 A, B가 있을 때 A와 B가 어느 방향으로 통신할 수 있는지와 A와 B가 동시에 데이터를 전송할 수 있는지를 의미한다.

Simplex(단방향 통신)

TCP/IP에서는 Simplex를 사용하지 않지만, 종종 Half Duplex와 혼동하는 경우가 있다.

Simplex는 한 방향으로만 데이터가 전송되는 기술을 의미하며, 일방통행 자동차 도로를 예로 들 수 있다.

TV, 라디오, 프린터 등과 같이 수신 측에서 송신 측에 일방적으로 데이터를 전송하는 데 사용되고 있다.

Half Duplex(반 이중 전송방식)

Half Duplex는 양쪽의 장비가 모두 송신이 가능하지만 한 번에 한 장비만 송신이 가능한 기술을 의미하며, 골목길과 같이 한쪽에서 차가 올 경우 차선이 한 개밖에 없는 관계로 반대쪽에서는 차가 대기해야 하는 왕복 1차선 도로를 예로 들 수 있다.

무전기, 저속 LAN(CSMA/CD) 등과 같이 모두 송신이 가능하지만 한 번에 한 장비만 데이터를 전송하는 데 사용되고 있다.

Full Duplex(전이 중 전송방식)

Full Duplex는 항상 양방향으로 동시에 전송과 수신이 가능한 기술을 의미한다. 양쪽으로 차가 원활하게 다닐 수 있는 왕복 2차선 도로를 예로 들 수 있다.

전화, 고속 LAN(Fast Etherent, Gigabit Ethernet)등과 같이 양방향으로 데이터를 송수신하는 데 사용되고 있다.

Auto Negotiation

오토네고게이션은 다수의 전송방식이 혼재된 장비들 사이에서 네트워크 인터페이스의 능력(Speed, Duplex) 정보들을 주고받아 상호 간의 최적에 통신 모드를 자동으로 설정하는 규약이다.

이더넷 환경이 10M에서 100M 이상으로 발전함에 따라 자동으로 Speed, Duplex를 맞추기 위해 나온 규약으로 펄스 신호(FLP)를 통해 협상이 이루어진다.

Auto Negotiation 기본원리

point-to-point link에서 동작한다.

데이터 통신을 수행하기 위한 장비 간 Speed, Duplex를 맞추기 위한 기술로 직접 연결된 인터페이스 간 동작한다.

Link 초기화 과정에서 수행된다.

장비가 Link를 설정하는 초기 단계에서만 수행된다. 이는 정상적으로 통신하는 중간에 Auto Negotiation 협상이 수행되지 않음을 의미하며, Speed와 Duplex 변경을 위해서는 반드시 Link 초기화가 수행되어야 한다.

이더넷에서만 사용이 가능하다.

이더넷이 아닌 통신 규약을 따르는 장비와는 호환되지 않는다. 이는 토큰링 방식 등을 사용하는 장비들에서는 사용할 수 없음을 의미한다.

 

 

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