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이더넷 케이블링의 역사
2004년 06월 11일 00:00:00 이재학 콤스코프코리아 지사장
지난 30년간 컴퓨터와 컴퓨터간 데이터 전송 기술은 놀라운 속도로 발전해 왔다. 이러한 과정에서 다양한 프로토콜의 개발로 종종 혼란이 야기되고는 했는데 광섬유와 UTP 전송 매체 모두 예외일 수 없었다. 토큰 링, 파이버 채널, FDDI(Fiber Distributed Data Interface), 이더넷 등이 1976년 이후 개발돼 온 다양한 프로토콜의 실례들로 이더넷 케이블링의 역사를 살펴본다. <편집자>


최초의 이더넷 랜 시스템은 두꺼운 동축케이블 상에서 3Mbps 속도로 운영되도록 개발됐다. 하지만 랜에 대한 수요가 증가하고 최종 사용자들이 보다 높은 대역폭의 네트워크를 요구함에 따라 새로운 표준들이 연달아 선보였다. 실제로 초기 이더넷은 3Mbps에서 10Mbps로, 다시 100Mbps로 발전을 거듭했다. 이에 따라 이더넷 전송 매체도 두꺼운 동축케이블에서 10/100Mbps의 고속 이더넷 프로토콜을 위한 고성능 트위스티드 페어(twisted-pair) UTP 케이블로 변화돼 왔다.

이후 1Gbps로 비약적인 성능 발전이 요구되면서 이더넷은 다시 광섬유 전송 매체를 이용해 원거리에 있는 시스템을 작동시키거나 고성능 UTP 케이블을 통해 100m 범주 안의 데스크톱을 동작시킬 수 있는 형태로 발전했다. 또한 공유 기술에서 전용 또는 스위치드 기술로 변화하면서 대기 시간과 지연 현상을 대폭 줄이는 동시에 보다 고용량을 지원할 수 있는 랜을 탄생시키는데 일익을 담당했다.

이더넷은 보다 빠른 속도를 지원할 수 있는 형태로 발전을 거듭하면서 최종 사용자들의 데이터 네트워킹 수요에 적합한 경제적이고 신뢰할만한 솔루션을 제공해 왔다. 이 결과 이더넷 프로토콜은 명실상부한 시장의 승자로 자리매김해 왔을 뿐 아니라 미래에도 괄목할만한 성장을 지속할 것이란 평가를 받고 있다.

그 첫 번째 이유는 보다 빠른 속도로의 네트워크 마이그레이션이 매우 쉽고 간단하기 때문. 실제로 이더넷은 이미 대부분의 랜에 구현돼 있어 서비스의 중단 없이 대역폭 향상이 가능하다. 두 번째는 이더넷 기술이 최종 사용자들에게 친숙하기 때문이다. 이외에도 이더넷은 경제적이며 뛰어난 네트워크 디자인 유연성을 보장하는 장점을 갖고 있다. 특히 스위치드 이더넷 네트워크는 동축케이블은 물론 모든 유형의 광섬유 케이블 상에서, 즉 모든 물리 계층 매체 상에서 운영을 보장함으로써 시장에서 그 범용성을 널리 입증 받아왔다.


10GbE 전송 매체로 ‘광 케이블링’ 부상

이더넷은 새로운 애플리케이션 운영을 비롯 서로 상이한 형태의 각종 데이터 전송을 지원할 수 있다. 이러한 특성을 기반으로 이더넷은 대역폭 수요가 급증함에 따라 다시 10기가비트 이더넷(GbE)으로 새롭게 탄생했다.

10기가비트 이더넷 기술은 초당 10기가비트의 빠른 속도로 운영 가능할 뿐 아니라 랜은 물론 맨(MAN)과 왠(WAN) 환경에서도 구현이 가능하기에 더욱 의미를 갖는다. 실제로 10기가비트 이더넷은 대략 9.5Gbps 속도로 운영되는 왠 백본 ‘OC-192’의 최고 속도에 필적할만한 놀라운 성능을 자랑한다.

10기가비트 이더넷 기술은 패킷 처리된 음성, 비디오, 데이터 등의 모든 서비스뿐 아니라 OSI 7계층 아키텍처 중 3~7계층까지를 폭 넓게 지원한다. 또한 기업과 서비스 사업자 네트워크를 손쉽게 확장할 수 있도록 지원하며, 앞에서도 지적했듯 맨과 왠 백본인 OC-192 속도에 버금가는 속도 지원으로 랜은 물론 맨과 왠에도 활용이 가능하다. 이 밖에서 이미 평균 1억개 가량의 이더넷 스위치 포트가 설치돼 있어 기가비트 이더넷의 도입 당위성을 부추기고 있다.

오늘날 거의 모든 네트워크 트래픽이 이더넷과 인터넷 프로토콜(IP) 트래픽에서 시작되는 점을 감안한다면 기업과 서비스 공급업체 네트워크를 가장 손쉽게 확장할 수 있는 방법은 10기가비트 이더넷 네트워크를 구축하는 것. 스위치드 네트워크는 기본적으로 저속의 네트워크 세그먼트 다수를 취합함으로써 구축작업이 진행된다. 즉, 10기가비트 이더넷도 네트워크 관리자들이 10Mbps, 100Mbps 또는 1000Mbps의 이더넷 네트워크를 10000Mbps 속도로 확장할 수 있도록 지원할 것이다. 결과적으로 10기가비트 이더넷은 이더넷 툴을 이용해 손쉽게 관리 가능한 경제적인 고성능 링크를 제공할 것으로 전망된다.

이미 세계 전역에는 수억 개에 달하는 스위치드 이더넷 포트가 설치돼 있다. 10기가비트 이더넷은 이러한 기존 장비와 네트워크 관리 및 분석 툴, IT 전문 인력 등에 투입된 투자를 보호해 줄 뿐 아니라 이더넷 업계 또한 표준 실리콘 및 광학 부품을 채택할 수 있도록 지원할 것이다. 이더넷이 기술 혁신, 경쟁력 향상, 비용 절감에 기여한 공로는 이미 초기 이더넷 기술과 패스트 이더넷, 기가비트 이더넷 관련 비용 분석 자료에서 충분히 입증 받은 바 있다.


광섬유 케이블링 솔루션 경제성 ‘우수’

10기가비트 이더넷 표준 개발 작업은 IEEE802.3ae 위원회에서 전담, 지난 2002년 마무리 됐다. 주로 광 기술에 기반한 10기가비트 이더넷 표준은 4개의 광 송수신기를 표준으로 채택했다. 단일 모드 광섬유용 1310nm 직렬 송수신기, 단일 모드 광섬유용 1550nm 직렬 송수신기, 레이저 방식의 최적화된 다중 모드 광섬유(국제 표준에서는 OM3 광섬유로 명명)용 850nm 직렬 송수신기, 이미 설치가 완료된 다중 모드 및 단일 모드 광섬유를 위한 1310nm WWDM (Wide Wavelength Division Multiplexing) 송수신기가 바로 그것. 하지만 최근에는 UTP 상에서의 10Gbps 구현에도 관심이 집중되고 있는 상황이다.

이러한 새로운 움직임 가운데 앞서 언급한 옵션들을 경제적으로 지원할 수 있는 광섬유 케이블링 솔루션을 선택하는 작업은 매우 용이해지고 있다. 최소 비용으로 최대 300m 범주 내에서 완벽하게 호환성을 보장하는 랜 환경을 구현할 경우 최적의 대안은 레이저 방식의 최적화된(OM3) 다중 모드 솔루션이다.

한편 확장된 범위에서 랜과 맨, 왠을 구현하려면 단일 모드 솔루션이 최적의 대안일 수 있다. 최근 맨과 랜 환경에서는 하이드록실 피크(hydroxyl peak)를 없앤 새로운 LWP(Low Water Peak) 등의 단일 모드 광섬유를 주로 채택하고 있다. LWP 광섬유는 광섬유 케이블 성능과 긴밀한 관계가 있는 하이드록실 피크 현상을 제거함으로써 메트로/캠퍼스 네트워크 환경에서 WDM 애플리케이션을 운영할 수 있도록 파장 윈도 범주를 한층 확장해 준다.

이밖에도 소형 LC 커넥터의 사용으로 최저 손실의 초고밀도 솔루션 공급이 가능해졌다. 실제로 최근 LC 커넥터는 1기가비트 및 10기가비트 이더넷을 위한 고속 광 송수신기용 커넥터로 빠르게 자리매김하고 있다.


10GbE 전송 매체로 ‘UTP 케이블링’ 주목

다중 모드 광섬유 상의 10기가비트 이더넷이 지속적인 성장세를 보이고 있는 한편 UTP 케이블링의 탁월한 성능 역시 주목을 받고 있다. 실제로 카테고리 6/클래스 E 케이블링도 최근 UTP 케이블링 부문의 발전으로 크게 선전하고 있다.

이러한 움직임을 반영하듯 IEEE802.3an 10GBASE-T 스터디 그룹이 UTP 케이블링을 위한 10기가비트 이더넷 표준 개발을 위한 기초 작업을 시작했다. 이 그룹은 최근 한 미팅에서 55~100m 범주의 채널을 위한 카테고리 6/클래스 E 또는 그 이상의 성능을 구가하는 케이블링을 지원하는 일련의 제안들을 승인했다. 이때 카테고리 5e/클래스 D 채널을 지원하는 한 제안만이 케이블링 유형이 근거리 내에서만 10기가비트 속도 구현을 지원한다는 이유로 승인을 받지 못했다.

IEEE802.3an 10GBASE-T 스터디 그룹은 또한 완벽한 100m 채널 지원을 보장하는 최고 625MHz 속도의 카테고리 6/클래스 E 사양을 개발할 목적으로 TIA 및 ISO/IEC 케이블링 표준 그룹과 긴밀하게 협력하기로도 의견을 모으는 등 활발한 활동을 전개해 나가고 있다. 이 과정에서 시스티맥스 랩은 MDM 모델링과 주요 변수에 대한 첨단 분석 기능, 실험적인 제품 설계 기법 등의 첨단 기술을 제공함으로써 IEEE802.3an 10GBASE-T 그룹이 주요 결정을 내리는데 기여해 왔다.

UTP 상에 10기가비트 네트워크를 구현하기 위해서는 10기가비트 속도를 지원하는데 필요한 UTP 케이블링을 선택하는 작업이 선행돼야 한다. 하지만 IEEE 위원회는 여전히 UTP 상에 신뢰할만한 10기가비트 네트워크를 구현하기 위해 극복해야 할 수많은 기술 과제에 직면해 있다. 결국 아직은 어느 누구도 UTP 전송 매체 상에서 10GBASE-T 지원을 보장하기는 시기상조인 셈이다.


케이블링 솔루션 선정시 미래 지향적 사고 필수

네트워킹의 성능과 경제성을 개선하려는 노력은 부단히 계속될 것이다. 시스티맥스 랩을 예로 들면 시스티맥스 솔루션에 대한 고객 투자를 극대화할 수 있도록 보장하는 동시에 10기가비트 애플리케이션용의 업계 최고의 UTP 및 광 솔루션을 공급하기 위해 고유한 전문 기술력과 설계 툴에 대한 투자를 지속하고 있다. 시스티맥스 랩은 앞으로도 혁신적인 기술을 기반으로 한 업계 최고의 솔루션을 공급함으로써 고객의 투자를 최대한 보호하고 빠르게 변화하는 불확실한 미래에 대처할 수 있도록 연구개발 활동을 더욱 강화해 나갈 계획이다.

앞으로 10기가비트 이더넷은 기업과 대도시, 광대역 네트워크 모두에 적용할 수 있는 범용적인 기술로 자리매김 할 것이다. 물리적 매체 측면에서 보면 10기가비트 이더넷은 다중 모드 광섬유 상에서는 300m 범주까지 지원이 가능하다. 하지만 레이저스피드 등의 기능이 강화된 다중 모드 광섬유 상에서는 그 이상을, 테라스피드(TeraSPEED) 등의 단일 모드 광섬유 상에서는 40Km 이상을 지원한다.

10기가비트 이더넷을 선택할 경우 네트워크 관리자들은 이더넷을 엔드 투 엔드 전송 프로토콜로 활용, 랜이나 맨 그리고 왠을 구축할 수 있다. 특히 단일 모드 광섬유를 이용해 원거리 접근을 시도할 경우 네트워크 관리자들은 지능형 스위치와 10기가비트 이더넷 백본을 갖고 간단하게 경제적인 맨을 구축할 수 있다. 이밖에도 10기가비트 이더넷은 왠 옵션을 지원, 왠 환경에서도 이더넷 전송을 실현할 수 있다.

하지만 수년 후에는 10기가비트 이더넷이 최대 100m의 UTP 케이블링 상에서도 구현이 가능해 질 것으로 데스크톱 환경에 일대 혁신을 불러일으킬 수 있을 것이다. 즉, 10기가비트 이더넷은 진정한 컨버전스 인프라를 현실 속에 실현하는데 중요한 역할을 수행할 것이다.
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