유선 LAN, 전이중 통신, CSMA/CD 완벽 설명 및 실무 적용법

유선 LAN(Local Area Network)의 개념과 특징

유선 LAN의 개념

LAN(Local Area Network)은 동일 건물, 사무실, 학교 등 제한된 물리적 공간 내에서 컴퓨터와 장치를 연결하는 네트워크입니다.
그 중에서도 유선 LAN은 물리적인 케이블(예: UTP, STP)을 이용해 장치들을 연결합니다.

유선 LAN의 특징

• 안정적인 통신 품질
• 낮은 지연 시간(Latency)
• 고속 데이터 전송 가능 (1Gbps ~ 10Gbps 이상)
• 무선 간섭 없음
• 구축 비용이 무선보다 상대적으로 낮지만, 이동성과 유연성은 떨어짐

실무 예시

• 사무실, 기업 내부 네트워크, 서버실, 학교 네트워크 등에서 일반적으로 사용됩니다.

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전이중화 통신(Full-Duplex Communication)의 개념과 필요성

전이중화 통신의 개념

전이중화 통신이란 양방향 통신이 동시에 가능한 방식입니다.
즉, A → B, B → A 방향의 데이터 전송이 동시에 발생할 수 있습니다.

이와 대비되는 개념으로는 다음이 있습니다:

통신 방식	설명
단방향(Simplex)	한 방향으로만 통신 가능 (예: 방송)
반이중(Half-Duplex)	양방향 가능하지만 동시에 불가능 (예: 무전기)
전이중(Full-Duplex)	양방향 동시 통신 가능 (예: 전화, 유선 LAN)

전이중화가 중요한 이유

• 데이터 전송 지연 감소
• 충돌(Collision) 회피 가능
• CSMA/CD 불필요 (중요 포인트)

실무 예시

• 대부분의 현대 이더넷 장비(스위치, NIC)는 전이중 모드 지원
• 서버와 클라이언트 간 고속 동시 통신에 필수

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CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)의 개념과 동작 원리

CSMA/CD의 개념

CSMA/CD는 네트워크에서 데이터 충돌을 감지하고 처리하는 통신 방식입니다.
특히 이더넷의 초기 형태 (공유 버스 구조)에서 사용되며, 충돌이 발생할 수 있는 환경(반이중 통신)에서만 필요합니다.

동작 방식 요약

1. Carrier Sense: 전송 전, 채널이 비어 있는지 확인
2. Multiple Access: 여러 장치가 채널을 공유
3. Collision Detection: 충돌 발생 시, 신호 감지
4. 백오프(Backoff): 충돌 발생 시 랜덤 시간 후 재전송 시도

현재 CSMA/CD는 사용되나요?

• X: 거의 사용되지 않습니다.
• 이유: 스위치 기반 전이중 네트워크에서는 충돌 자체가 발생하지 않기 때문입니다.

실무 예시

• 예전의 허브 기반 네트워크에서는 충돌이 흔했기 때문에 CSMA/CD가 필수
• 현재는 스위치 기반 전이중 이더넷으로 충돌이 발생하지 않으므로 사실상 사라진 기술

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유선 LAN에서 사용되는 케이블 종류 및 특징

1. UTP(Unshielded Twisted Pair) 케이블

• 가장 일반적인 LAN 케이블
• 전기적 간섭을 줄이기 위해 2가닥씩 꼬아 놓음
• 가격이 저렴하고 설치가 쉬움

종류	최대 속도	최대 길이	용도
Cat5e	최대 1Gbps	약 100m	일반 사무실
Cat6	최대 10Gbps	약 55m~100m	고속 네트워크
Cat6a	최대 10Gbps	100m 완벽 지원	서버실 등
Cat7	최대 10Gbps~	차폐 기능 강화	노이즈 많은 환경

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2. STP(Shielded Twisted Pair) 케이블

• 차폐(Sheilding) 처리가 되어 있어 전자파 간섭에 강함
• 설치가 까다롭고 가격이 비쌈
• 고주파 간섭이 있는 산업 환경, 병원, 공장 등에서 사용

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3. 광케이블 (Fiber Optic Cable)

• 전기가 아닌 빛으로 데이터를 전송
• 최고의 속도와 거리 지원 (수십 km 이상)
• 서버 간 연결, 통신사 백본망 등에서 사용

구분	싱글모드	멀티모드
전송거리	수십 km	수백 m
가격	비쌈	상대적으로 저렴
용도	통신 백본	데이터센터 내부 연결

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실무 및 면접 대비 요약 정리

항목	설
유선 LAN	물리적 케이블로 연결된 고속 네트워크, 안정성 높음
전이중 통신	송수신을 동시에 처리할 수 있는 방식, 충돌 없음
CSMA/CD	반이중 환경에서 충돌을 감지하고 제어하는 방식 (현재는 잘 안 씀)
LAN 케이블	UTP(Cat5e~Cat7), STP, 광케이블 등 상황에 따라 선택