이더넷이란 무엇인가?

컴퓨터나 네트워크 장비를 유선으로 연결할 때 흔히 사용하는 기술이 이더넷(Ethernet)​입니다.

이더넷은 컴퓨터, 스위치, 라우터 등의 네트워크 장비가 유선 환경에서 데이터를 주고받을 수 있도록 규칙과 통신 방식을 정의한 기술입니다.

쉽게 말하면 유선 네트워크에서 장치들이 서로 통신하기 위해 사용하는 대표적인 통신 기술이라고 할 수 있습니다.

우리가 사무실이나 가정에서 랜 케이블을 이용해 컴퓨터를 인터넷에 연결할 때도 이더넷 기술이 사용될 수 있습니다.

이더넷은 어디에서 사용될까?

이더넷은 주로 LAN(Local Area Network) 환경에서 사용됩니다.

예를 들어 회사의 컴퓨터 여러 대를 스위치에 연결하는 상황을 생각해 볼 수 있습니다.

PC 1 ─┐
PC 2 ─┤
PC 3 ─┼─ 스위치 ─ 라우터 ─ 인터넷
PC 4 ─┤
PC 5 ─┘

각 컴퓨터와 스위치를 랜 케이블로 연결하고 데이터를 주고받을 때 이더넷 기술이 사용됩니다.

가정이나 회사뿐만 아니라 데이터센터, 공장, 학교 등 다양한 환경에서 이더넷을 활용할 수 있습니다.

이더넷과 LAN의 차이

이더넷과 LAN은 비슷하게 사용되는 경우가 많지만 정확히 같은 의미는 아닙니다.

LAN은 네트워크의 범위나 형태를 의미하는 개념이고, 이더넷은 LAN 환경에서 사용되는 대표적인 통신 기술입니다.

예를 들어 회사 내부에 여러 컴퓨터가 연결된 네트워크가 있다면 그 네트워크 자체를 LAN이라고 할 수 있습니다.

그 LAN에서 랜 케이블을 이용해 장치들이 통신하는 대표적인 방식이 이더넷입니다.

쉽게 정리하면 다음과 같습니다.

LAN
→ 가까운 범위의 네트워크

Ethernet
→ 유선 네트워크에서 사용하는 대표적인 통신 기술

이더넷 프레임이란 무엇인가?

이더넷에서는 데이터를 그대로 전송하는 것이 아니라 프레임(Frame)​이라는 형태로 데이터를 전달합니다.

컴퓨터에서 데이터를 전송하면 네트워크 계층에서 만들어진 패킷이 이더넷 프레임에 포함되어 전송될 수 있습니다.

기본적인 구조를 단순하게 표현하면 다음과 같습니다.

이더넷 프레임
┌──────────┬──────────┬────────┬─────────┐
│ 목적지 MAC │ 출발지 MAC │ 데이터 │ FCS     │
└──────────┴──────────┴────────┴─────────┘

이더넷 프레임에는 출발지와 목적지의 MAC 주소가 포함됩니다.

스위치는 이 MAC 주소를 확인하여 프레임을 적절한 포트로 전달할 수 있습니다.

MAC 주소와 이더넷

이더넷을 이해하기 위해서는 MAC 주소도 함께 알아두는 것이 좋습니다.

MAC 주소는 네트워크 인터페이스를 식별하기 위해 사용되는 주소입니다.

예를 들어 다음과 같은 형태로 표현될 수 있습니다.

00:1A:2B:3C:4D:5E

이더넷 프레임에는 출발지 MAC 주소와 목적지 MAC 주소가 포함됩니다.

따라서 같은 네트워크에서 장치 간 데이터를 전달할 때 MAC 주소는 중요한 역할을 합니다.

스위치는 MAC 주소를 학습하고 이를 이용해 프레임을 어느 포트로 전달할지 판단할 수 있습니다.

이더넷 케이블이란?

이더넷 환경에서 장치를 연결할 때 일반적으로 랜 케이블을 사용합니다.

흔히 사용하는 랜 케이블에는 RJ45 커넥터가 연결되어 있으며, 내부에는 여러 가닥의 구리선이 들어 있습니다.

대표적인 이더넷 케이블 규격에는 다음과 같은 것들이 있습니다.

• Cat5e
• Cat6
• Cat6a
• Cat7
• Cat8

케이블의 종류에 따라 지원하는 전송 속도와 주파수 등의 특성이 달라질 수 있습니다.

따라서 네트워크 환경에 맞는 케이블을 선택하는 것이 중요합니다.

이더넷 속도는 어떻게 결정될까?

이더넷은 기술이 발전하면서 지원하는 데이터 전송 속도도 크게 증가했습니다.

과거에는 10Mbps 수준의 이더넷이 사용되었지만 현재는 100Mbps, 1Gbps, 10Gbps 이상의 다양한 속도를 지원하는 이더넷 기술이 사용됩니다.

대표적으로 다음과 같은 표현을 볼 수 있습니다.

10BASE-T
100BASE-TX
1000BASE-T
10GBASE-T

여기서 숫자는 대략적인 전송 속도를 나타내며 BASE-T는 구리 케이블을 사용하는 이더넷 방식과 관련된 표현입니다.

스위치와 이더넷

이더넷 네트워크에서 스위치는 매우 중요한 장비입니다.

스위치는 여러 네트워크 장치를 연결하고 이더넷 프레임을 적절한 포트로 전달합니다.

예를 들어 다음과 같은 환경을 생각해 볼 수 있습니다.

        스위치
      /   |   \
     ↓    ↓    ↓
    PC1  PC2  PC3

PC1에서 PC2로 데이터를 보내면 스위치는 목적지 MAC 주소를 확인하여 해당 장치가 연결된 포트로 프레임을 전달할 수 있습니다.

이러한 방식으로 하나의 스위치에 여러 장치를 연결하여 네트워크를 구성할 수 있습니다.

이더넷의 동작 과정

이더넷을 이용해 컴퓨터가 데이터를 전송하는 과정을 간단하게 살펴보겠습니다.

먼저 컴퓨터에서 전송할 데이터가 생성됩니다.

그다음 네트워크 계층을 거쳐 패킷이 만들어지고, 이 패킷이 이더넷 프레임에 포함됩니다.

데이터
 ↓
패킷
 ↓
이더넷 프레임
 ↓
랜 케이블
 ↓
스위치
 ↓
목적지 장치

스위치는 프레임의 목적지 MAC 주소를 확인하고 적절한 포트로 프레임을 전달합니다.

목적지 장치는 프레임을 받아 내부에서 데이터를 처리합니다.

이더넷과 IP의 관계

이더넷은 MAC 주소를 중심으로 데이터를 전달하고, IP는 네트워크 간 통신을 위해 IP 주소를 사용합니다.

두 기술은 서로 다른 계층에서 동작하지만 실제 네트워크 통신에서는 함께 사용되는 경우가 많습니다.

예를 들어 인터넷에 접속할 때 컴퓨터에서 다음과 같은 정보가 함께 사용될 수 있습니다.

IP 주소
→ 목적지 네트워크를 식별

MAC 주소
→ 같은 이더넷 네트워크에서 장치를 식별

따라서 IP와 이더넷은 서로 경쟁하는 기술이 아니라 서로 다른 역할을 담당하면서 함께 동작한다고 이해하면 쉽습니다.

이더넷과 와이파이의 차이

이더넷과 와이파이(Wi-Fi)는 모두 네트워크 통신에 사용되지만 데이터를 전달하는 방식에 차이가 있습니다.

이더넷은 일반적으로 케이블을 이용하는 유선 통신입니다.

반면 와이파이는 무선 신호를 이용하여 데이터를 전달합니다.

이더넷
컴퓨터 ── 케이블 ── 스위치

와이파이
컴퓨터 ))) 무선 신호 ))) 공유기

이더넷은 일반적으로 안정적인 연결과 낮은 지연시간이 장점으로 꼽히며, 와이파이는 케이블 없이 편리하게 연결할 수 있다는 장점이 있습니다.

이더넷의 장점

이더넷은 오랫동안 사용되어 온 유선 네트워크 기술인 만큼 다양한 장점을 가지고 있습니다.

첫 번째는 안정적인 통신입니다.

무선 환경에 비해 주변 전파 환경의 영향을 상대적으로 적게 받을 수 있습니다.

두 번째는 높은 전송 속도입니다.

현재는 기가비트 이더넷과 그 이상의 고속 이더넷 기술도 널리 사용되고 있습니다.

세 번째는 낮은 지연시간입니다.

온라인 게임이나 서버 통신, 데이터센터 등 빠르고 안정적인 네트워크 연결이 필요한 환경에서 유선 연결이 선호되는 이유 중 하나입니다.

이더넷의 단점

이더넷은 케이블을 사용한다는 점에서 단점도 있습니다.

장치를 연결하기 위해 네트워크 케이블을 설치해야 하기 때문에 이동성이 떨어질 수 있습니다.

또한 많은 장치를 연결하는 환경에서는 케이블을 정리하고 관리하는 작업이 필요합니다.

가정에서는 비교적 문제가 적지만 기업이나 데이터센터처럼 장치가 많은 환경에서는 케이블 관리가 중요한 작업이 될 수 있습니다.

이더넷은 왜 중요한가?

이더넷은 현재까지도 네트워크에서 매우 널리 사용되는 유선 통신 기술입니다.

가정에서 사용하는 PC와 공유기 연결부터 기업의 사내 네트워크, 서버실, 데이터센터까지 다양한 환경에서 활용됩니다.

특히 인터넷 서비스가 빠른 속도로 발전하면서 이더넷 역시 1Gbps, 10Gbps, 그 이상의 속도를 지원하는 방향으로 계속 발전하고 있습니다.

따라서 네트워크를 공부한다면 IP 주소, MAC 주소, 스위치, 라우터와 함께 이더넷의 기본 개념을 이해하는 것이 중요합니다.

결론

이더넷(Ethernet)은 유선 네트워크에서 장치들이 데이터를 주고받기 위해 사용하는 대표적인 통신 기술입니다.

주로 LAN 환경에서 사용되며, 이더넷 프레임과 MAC 주소를 기반으로 네트워크 장치 간 데이터를 전달합니다.

스위치는 이더넷 프레임의 목적지 MAC 주소를 확인하여 적절한 포트로 데이터를 전달하고, 라우터는 서로 다른 IP 네트워크 사이에서 패킷의 경로를 결정합니다.

또한 이더넷은 기술 발전에 따라 10Mbps부터 기가비트 및 10Gbps 이상의 다양한 속도를 지원하고 있습니다.

와이파이가 무선 네트워크의 대표적인 기술이라면 이더넷은 유선 네트워크의 대표적인 기술이라고 할 수 있습니다.

결국 이더넷은 우리가 사용하는 가정용 네트워크부터 기업과 데이터센터까지 다양한 환경에서 사용되는 네트워크의 기본 기술이며, 네트워크의 동작 원리를 이해하기 위해 알아두어야 할 핵심 개념입니다.