2장. 이더넷과 물리 계층
UTP 케이블의 양단에는 RJ45(Registered Jack) 커넥터가 장착된다. 정식 명칭은 8P8C(8 Position, 8 Contact)이며 8개의 격리된 공간에 8개의 접속선이 삽입되는 구조를 가진 투명 플라스틱 커넥터 형태이다. 본 절에서는 표준규약의 변천과정과 UTP 케이블과 RJ45 커넥터와의 인터페이스 방법에 대한 설명을 볼 수 있다.
2.4.1 표준 규약
이러한 표준 규약은 고속 통신을 지원하는 케이블 및 네트워크 장비의 발전에 따라 아래와 같이 발정하게되었다.
(1) EIA/TIA568
과거 표준 인터페이스 방법은, EIA/TIA568 표준 실내에서의 표준 케이블링 규약을 시작으로 정의되었다. 이 규약은 EIA/TIA568A와 EIA/TIA568B로 나뉘어져 있는데 T568B 규약이 AT&T의 기존 표준을 따르고 있어 상업적으로 더 널리 사용되기 시작하였다.
이 후, T568A와 T568B는 포괄적으로 개정되었는데 Cat-5e, Cat-6를 명시했으며 Cat-5를 삭제하였다.
- EIA/TIA 568-B.1 : 케이블링 시스템에 대한 전반적인 명세, 요구사항
- EIA/TIA 568-B.2 : 커넥터에 대한 표준
- EIA/TIA 568-B.3 : 광섬유 케이블링 컴포턴트에 대한 규격
(2) EIA/TIA568C 및 EIA/TIA568D
2009년 기존의 TIA-568B 표준은 TIA-568C로 개정되었다. 또한, 초고속 백본망 또는 데이터센터용 케이블 및 네트워크 장비와의 연결 표준으로 2018년 ANSI/TIA-568D 규약으로 새롭게 갱신되었다.
- TIA568.0-D : 과거 B1.의 역할. 케이블링 시스템의 전반적인 요구사항과 명세를 다룬다.
- TIA568.1-D: 상업용 빌딜 환경에 특화된 케이블링 요구 사항을 다룬다.
- TIA568.2-D: 과거 B.2의 역할. TP 케이블과 커넥터에 대한 표준을 다룬다.
- TIA568.3-D: 과거 B.3의 역할. 광섬유 케이블과 관련 부품에 대한 규격을 다룬다.
2.4.2 RJ-45와의 연결
먼저 EIA/TIA568-B 연결 방식을 알아보자. 이 방식이 사실상의 표준이다.
- 주녹청갈 페어 순서로 배열한다. 단, 스트라이프가 앞서도록 한다. 스트라이프는 ‘이하 스’로 줄여 쓴다. “주스 주 녹스 녹 청스 청 갈스 갈” 스트라이프는 +를 의미한다.
- 녹색과 청색만을 바꾸어 준다. (녹스, 청스가 아님)
- “주스(OS) 주(O) 녹스(GS) 청(B) 청스(BS) 녹(G) 갈스(BS) 갈(B)” 순서가 된다.
- RJ-45에 번호 순서대로 삽입 한 후 LAN 툴로 고정시킨다.
| | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 기준 B | 주스 | 주 | 녹스 | 녹 | 청스 | 청 | 갈스 | 갈 |
| TIA-B | 주스 | 주 | 녹스 | 청 | 청스 | 녹 | 갈스 | 갈 |
EIA/TIA568-A는
- 녹주청갈 페어로 배열한다. 단, 스트라이프가 앞서도록 한다. “녹스 녹 주스 주 청스 청 갈스 갈” 스트라이프는 +를 의미한다.
- 주황색와 청색만을 바꾸어 준다. (주스, 청스가 아님)
- “녹스(GS) 녹(G) 주스(OS) 청(B) 청스(BS) 주(O) 갈스(BS) 갈(B)” 순서가 된다.
- RJ-45에 번호 순서대로 삽입 한 후 LAN 툴로 고정시킨다.
| | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 기준 A | 녹스 | 녹 | 주스 | 주 | 청스 | 청 | 갈스 | 갈 |
| TIA-A | 녹스 | 녹 | 주스 | 청 | 청스 | 주 | 갈스 | 갈 |
위 처럼, 기준을 세운 후 4번 6번을 바꾸는 방법을 사용해도 되고, 아래의 표를 보고서 바로 결선을 해도 된다.
| 핀 번호 | T568B (사실상 표준) | T568A |
| 1 | 주황띠 (Orange Stripe) | 녹색띠 (Green Stripe) |
| 2 | 주황 (Orange) | 녹색 (Green) |
| 3 | 녹색띠 (Green Stripe) | 주황띠 (Orange Stripe) |
| 4 | 파랑 (Blue) | 파랑 (Blue) |
| 5 | 파랑띠 (Blue Stripe) | 파랑띠 (Blue Stripe) |
| 6 | 녹색 (Green) | 주황 (Orange) |
| 7 | 갈색띠 (Brown Stripe) | 갈색띠 (Brown Stripe) |
| 8 | 갈색 (Brown) | 갈색 (Brown) |
TIA568-D에서도 TIA568-A 및 TIA568-B와 같은 결선 방법을 그대로 사용한다. 다른점은 고속 데이터 전송을 보장하는 UTP 케이블의 성능 기준이 엄격히 적용된다는 점이다.
2.4.3 스트레이트/크로스오버 케이블
양단이 EIA/TIA-B 규약으로 RJ45와 접속되면 스트레이트(Strait) 케이블이다. 그러나, 양단이 서로 다른 타입으로 끝나면 크로스오버 케이블이 된다. 즉, 한쪽을 B 타입으로 맞춘 후 반대 쪽 끝을 A 타입으로 맞추면 크로스오버(Cross-over) 케이블이 된다.
크로스오버란 것은 MDI(Media Dependent Interface)를 고려해서 나온것인데, 송신 신호 핀에 연결된 수신 단의 핀과 맞추기 위해서이다. 즉 이쪽에서 보낸 송신 신호는 수신 핀에 연결되어야 하기 때문이다. (내가 투수이다. 그럼 받는 쪽은 포수가 되어야 한다.)
스트레이트 케이블은 PC to 허브(스위칭 허브)에 사용된다. 그래서 허브(스위치)는 아래 그림처럼 내부 회로를 꼬아 놓았다. 어차피 랜카드에서 나온 케이블이 접속되는게 허브 포트의 목적이니 미리 회로를 꼬아 놓은 것이다. 그래서 MDI-X(Cross)라고 한다. 다시말하면, PC에서 B타입의 인터페이스를 가지면 허브에서도 그대로 B타입의 인터페이스를 가지는 잭을 꼽도록 하기 위해서 허브 내부 핀 배열을 미리 크로스오버 해 놓은 것이다.
즉, 허브 포트의 인터페이스는 랜카드의 MDI 기준에 따라 만든 스트레이트 케이블을 바로 연결할 수 있도록 포트를 조정해 놓았으며 이것을 MDI-X(MDI-Cross) 단자라고 말한다. 그렇기 때문이 PC와 허브는 스트레이트 케이블로 연결될 수 있는 것이다.
그런데 최신의 허브(스위칭 허브)에서는 Auto-MDI/MDIX 라는 글씨를 볼 수 있다. 이것은 케이블이 스트레이트 방식이던 크로스오버방식 이던 상관없이 케이블을 꼽을 수 있다는 의미이다. 내부 회로가 스트레이트인지 크로스 오버케이블이 입력되었는지 자동 인식해서 신호 접속 점을 자동으로 이동, 아무 문제 없이 동작시킬 수 있다는 의미이다.
아래는 T568-B의 전기 신호 태그까지 나타낸 표이다.
윗 연결에서 투승와 포수 비유를 따르면, 1 번(TX+)는 3 번(RX+)로 연결되야 하며, 2 번(TX-)는 6 번(RX-)로 연결해야 한다.
그러면, 이 끝단의 형태는, EIA/TIA568-A 규약을 나타낸 그림을 보이고 있는데 이는 EIA/TIA568-B 표준 규약에서 1번은 3번으로, 2번은 6번으로 꼬아서 연결한 것과 같은 형태를 가지게 된다.
다시 정리하면,
EIA/TIA-B 종단과 EIA/TIA-A 종단을 가지면 크로스오버 케이블, 양단에 모두 EIA/TIA-B 종단을 가지면 스트레이트 케이블이다. 단, 최신 네트워크 단자는 AUTO-MDI/MIDX를 지원하므로 만들기 쉬운 스트레이트 케이블이 주로 사용되고 있다.