목차
1 개요
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LAN Cable (Local Area Network Cable)
주로 근거리 통신망(Local Area Network)을 구축하기 위해 사용되는 케이블이다. 인터넷도 대부분 인터넷 신호를 LAN 신호로 변환하여 사용하기 때문에 유선 인터넷이 연결된 곳 어디에서나 발견할 수 있다.
랜 케이블은 알게 모르게 전선급으로 이곳 저곳에서 많이 쓰인다. 내부망 구축부터 인터넷 연결은 물론 전화선이나 일반 통신선, 또는 5V정도의 직류 전력을 전달하는데 쓰기도 한다.
그러나 인터넷 설치는 대부분 설치기사들이 하므로 존재조차 모를 수 있다. 혹은 인터넷을 하기위해 꽂혀있는 선 정도로 알기도 한다.
RJ-45 단자 2개와 케이블, 니퍼 (탈피기나 가위도 무관) 랜툴이라는 공구만 있으면 쉽게 자작 할 수도 있다. 양 끝의 피복을 벗긴 후 내부에 있는 8가닥의 케이블들을 흰색/주황색 - 주황색 - 흰색/녹색 - 파란색 - 흰색/파란색 - 녹색 - 흰색/갈색 - 갈색 순으로 펴서 정리하고 가지런히 자른다. 이를 RJ-45 단자에 넣고 랜툴로 단자를 집어주면 끝이다. 랜툴 세트는 인터넷에서 1~2만원이면 구할 수 있다. 다만 랜툴 세트에 딸려오는 케이블은 절대로 실사용하지 말 것. 품질이 매우매우 저질이다(...) 그냥 연습용으로만 씀이 이롭다.
연결시 RJ-45라는 단자를 사용한다. 자세한 사항은 단자/데이터 입출력 참고.
산업폐기물이므로 버릴 때 주의하자.
2 선 구조
2.1 개요
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위 랜 케이블은 T568B규격의 배열이면서 기본배열이다.
랜 케이블은 8개의 구리선이 있으면, 다이렉트 배열인 T568B 규격과, 크로스 배열인 T568A 규격이 있다.
두 규격은 사용목적이 다르다. 대부분은 T568B 기본배열인 다이렉트 케이블이다. 크로스 배열이 필요하지 않으면 아무거나 쓰면 된다. T568A 규격은 허브를 사용하지 않고 장비 사이를 직접 연결하거나 허브를 주렁주렁 매달고 업링크 확장할 때 사용한다. 때문에 일반 유저들이 볼 일은 거의 없다. 공유기같은 기기들은 다이렉트/크로스를 자동감지·변환 기능을 지원하기도 한다.
컴퓨터와 컴퓨터를 AdHoc으로 연결해야 한다면 크로스 케이블을 쓸 필요가 있다. LAN카드가 이런 기능이 있다고 장담을 못하기 때문이다. 운 좋으면 다이렉트 꽂아도 알아서 크로스로 동작한다. 동작 안 한다고? 크로스 케이블 사라.
2.2 다이렉트 케이블
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- 다이렉트 랜 케이블(T568B)
- 시작배열 - 다이렉트 배열
- 끝 배열 - 다이렉트 배열
- 사용목적 - 종류가 다른 기기간 사용 (예 : LAN카드 - 허브)
흰 줄무늬가 들어간 전선은 해당 색깔의 전선과 꼬여 있음을 의미한다. 황, 녹, 청색 케이블은 꼬인 정도가 똑같고 갈색 케이블은 황, 녹 케이블보다 조금 덜 꼬였다. 녹색과 황색이 뒤바뀐는 랜 케이블도 있으나 정상 작동하는 이유는 두 색깔의 케이블은 똑같기 때문. 청색 케이블은 케이블 제조사에 따라 꼬인 정도가 다를 수 있으므로 이 선을 황, 녹 케이블 들어갈 자리에 꼽는 행위는 삼가는 게 좋다.
선이 꼬인 이유는 노이즈 감소를 위해서다. 따라서 아주 짧은 거리라면 선이 꼬이지 않아도 된다. 플랫 랜 케이블이 안 꼬인 선을 쓴다. 물론 플랫 케이블은 노이즈에 많이 취약해 전송속도가 떨어질 수 있으므로 꼭 필요하지 않다면 쓰지 말자. 같은 이유로 꼬인 pair를 지켜서 단자를 제작하지 않으면 분명히 선이 연결돼 있는데도 작동하지 않는다. 작동하더라도 패킷 로스가 어마어마하다.
패스트 이더넷 기준으로 황, 녹 케이블이 각각 Rx, Tx를 담당한다. 한쪽이 Tx면 다른 한쪽이 Rx가 되므로 크로스 케이블에서 황색과 녹색의 위치를 서로 뒤바꾸는 것이다. 다이렉트 케이블은 스위치(허브)가 Tx/Rx신호를 제어하므로 케이블 상에서 바꾸지 않는 것이다.
데이터 전송에 사용하지 않는 페어가 청색, 갈색 두 개 나온다. 이 중 청색선은 원래 전화선용이다. 요즘에도 구내전화를 따로 뽑을 때 이 페어를 사용한다. 갈색선은 스위치 장비가 PoE를 지원할 때 PoE장비가 이 페어를 통해 직류 전원을 공급받는다. 일반적인 공유기나 스위치허브는 그냥 접지 역할만 한다. 이 때문에 랜선 중에서는 청색과 갈색이 없는 2페어 케이블도 있다. 4페어보다 저렴하지만 일부 기가비트 기기는 4페어를 다 데이터 전송에 사용하기도 하므로 주의해야 한다. 2페어로 만들어진 랜 케이블은 플러그 부분에 선이 4개밖에 안 보이므로 구별도 어렵지 않다.
2.3 크로스 케이블
- 크로스 랜 케이블(T568A)
- 시작배열 - 다이렉트 배열
- 끝 배열 - 크로스 배열
- 사용목적 - 종류가 같은 기기간 사용 (예 : LAN카드 - LAN카드)
다이렉트 케이블은 12345678 = 12345678 로 단자가 연결된다. 크로스 케이블은 12345678 = 36145278 로 연결된다. 데이터 전송에 사용하지 않는 청색과 갈색 페어를 제거하면 12 36 = 36 12 로 황색 페어와 녹색 페어를 케이블 단에서 교차해놓은 케이블이다.
얼핏 어렵게 보이지만, 잘 보면 초록색과 노란색이 들어간 케이블만 엇갈림을 볼 수 있다. 시작 배열까지 크로스 배열로 해 버리면 결과적으로 다이렉트 케이블이 되니 주의.
2.4 정리
파일:Network ethernet mdi.png
컴퓨터 A 와 컴퓨터 B 를 허브나 스위치 없이 1:1 로 연결한다고 가정하자. 컴퓨터 A 의 송신측은 컴퓨터 B 의 수신측에 연결되어야 하고, 반대로 컴퓨터 A 의 수신측은 컴퓨터 B 의 송신측과 연결이 되어야 한다. 그래서, 컴퓨터와 컴퓨터를 직접 연결할 경우는 크로스 케이블로 연결하는 것이 원칙적으로는 맞다. 중간에 어떤 단계를 거치든 한번 (정확히는 홀수번) 꼬여 있어야 정상적인 통신을 할 수 있다.
그런데, 컴퓨터가 2대 뿐인것도 아니고, 여러대가 존재하기에 이를 집선하기 위해서는 네트워크 허브나 L2 스위치같은 것이 필요하다. 그런데, 두 컴퓨터가 각자 크로스케이블을 써서 허브에 연결했다고 치면, 결국 2번 꼬여서 통신이 안된다. 그래서, 허브 내부에서 이론상 한번 더 꼬아 주어야 한다. 그럼 최종적으로 3번 꼬이면서 정상적으로 통신이 된다.
어짜피 허브에서 한번 꼬아주는 역할을 한다면, 컴퓨터와 허브간의 연결은 다이렉트로 연결하는게 낫지 않겠냐는 생각으로 다이렉트 케이블이 나왔다. 문제는 허브와 허브간은 여전히 한번 더 꼬아줄 필요가 있어서 크로스 케이블이 사용되었다.
똑같이 생긴 두 종류의 케이블[1]이 상황에 따라 서로 다르게 쓰여야 하다 보니, 불편할 수 밖에 없었다.
2.5 MDI/MDI-X 자동감지 기능
그래서, 결국 다이렉트 케이블이든 크로스 케이블이든 연결만되면 알아서 이를 감지하고, 케이블에 맞게 TX/RX 를 바꿔주는 기능이 등장하였으며 이를 보통 MDI/MDI-X 자동 감지 기능이라고 부른다. 2016년 기준 대부분의 컴퓨터/네트워크 카드/스위치/공유기 등은 이 기능을 탑재하고 있기 때문에, 다이렉트 케이블이든 크로스 케이블이든 아무거나 꼽아도 상관없이 통신이 잘 된다.
3 차폐 단계에 따른 분류
랜선은 기본적으로 8개의 구리선이 2가닥씩 꼬인 형태다. 무선 환경만큼은 아니지만 주변 전파등에 의해 간섭을 받게 된다. 간섭을 줄이려 내부에 접지용 구리선 한 가닥을 추가하고, 여기에 은박지를 이용하여 피복 내부에 한 번 더 감싸는 식으로 외부 전파의 간섭을 줄인다. 이런 차폐 여부에 따라 기본적으로 UTP/FTP/STP의 세 가지로 분류할 수 있다. 실제로는 더 복잡하게 나뉘므로 Twisted_pair#Cable_shielding참조하자.
파일:Attachment/랜 케이블/TwistedFate.jpg
왼쪽 UTP는 Unshielded Twist-pair 의 약자다. 차폐기능이 없는 기본적인 랜선을 뜻하며 이론상 통신거리는 최대 100M이다.
중간 FTP는 File Transfer ProtocolFoil Screened Twist-pair의 약자이며 피복 안쪽에 호 일로 한번 감싸지고 그 호일 안쪽에 구리접지선을 추가한 형태를 한다. 이론상 150M의 거리를 가진다.
마지막 오른쪽 STP는 Standard Temperature and Pressure FTP에 꼬여있는 구리선을 한묶음으로 나누어 한번 더 호일을 감싸준 형태다. 가장 높은 차폐능력을 지니고 당연하게도 가장 두껍고 비싸며 이론상 전송거리는 200M이다. [2]
STP에서 한 번 더 차폐를 한 SSTP(Shielded Shielded Twist-pair) 도 있다.
이론상 배선 길이는 100~200미터이지만 보통 100미터를 넘어가면 랜 케이블보다는 광섬유로 배선한다. 100미터가 보다 살짝 길어 광섬유 깔기가 애매하면 리피터라는 장비를 사용해서 도달 거리를 연장한다.
요즘에는 UTP에 X자 모양의 칸막이(개재 또는 크로스 필러라고 한다)를 넣어 차폐력을 더욱 높여 기가비트에 대응되는 UTP cat.6 케이블이 사용된다. 다만 건물 배선용이고 시중에서는 주로 개재가 없는 cat.5e 케이블이 유통된다. cat.5e는 짧은 거리, 그러나 가정용으로는 충분한 거리까지는 기가비트 전송이 된다. cat.7 은 거의 볼 수 없는데 이놈은 현장에서 일반적인 랜툴로 단자를 만들기가 거의 불가능하기 때문이다. 게다가 cat.7규격을 고려할 정도로 빡센 환경에선 훨씬 우월한 광케이블 사용이 일반적이라 더욱 더 볼 일이 없다. 다만 아직까지 Cat.7 케이블의 가격이 광케이블보다 저렴하고 각 단말(서버)마다 광접속 장비를 달아 놓기엔 돈이 많이 깨지므로 랙 허브에서 최종 장비로 분배되는 지점 같이 아주 단거리를 연결할 때는 쓴다.
파일:Attachment/랜 케이블/Johnson.jpg
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4 카테고리에 따른 성능의 분류
랜 케이블에는 일정한 간격으로 케이블의 종류가 무엇인지를 뜻하는 문자와 함께(차폐여부,배열번호 등등.) CAT(카테고리)이란 단어가 함께 표기된다. 이것은 전송스팩을 요약한 말이다.[3] 랜 케이블을 구입해야 할 때에 가장 중요하다. 자신의 집까지 FTTH 150Mbps~1Gbps의 케이블이 들어오고 회선에 가입을 했다 하더라도 정작 랜선의 스팩이 받쳐주지 못하면 말짱 다 허사이다. 반드시 자신의 집 인터넷이 몇 메가 대의 상품에 가입되어 있는지 확인 후 그 속도 이상 카테고리의 랜선을 구입하기 바란다. 2015년 12월 시점에서는 Cat.5e~Cat.6, 심지어는 Cat.7까지 만족하는 케이블을 쉽게 구할 수 있다. 또한, 이 스펙은 전송거리 100m 기준이며, 10m 정도의 짧은 거리에서는 낮은 등급의 케이블을 사용하더라도 기가비트급까진 큰 상관이 없다.
RJ-45처럼 생겼는데 크기가 작고 2페어만 들어가는(대부분 거기서 1페어를 또 빼버리고 1페어만 들어간다) RJ-11 규격 단자를 사용하는 전화기는 선재가 Cat.3 규격을 만족한다. 하지만 전화선 벽단자부터는 못해도 Cat.5 규격으로 강제 업그레이드(?)가 되어버린다. 80~90년대에 지어졌고 랜 케이블이 아직 시공이 안 된 건물의 전화단자함은 아직 Cat.3규격으로 배선되었을 것이다. 역사가 오래된 대학 중 고가의 실험장비가 밀집한 건물(장비에 대미지가 갈까봐 공사를 못 한다)에 가 보면 볼 수 있다. 등급에 따라 RJ-45 플러그의 내부 구조도 약간 다르다. Cat.5까지는 플러그 내 선배열이 일렬이지만 Cat.6부터는 W자로 배열된다. 따라서 Cat.5 보다 조립하는데 시간이 좀 걸린다. 특히 가이드가 없는 저렴한 Cat.6 플러그의 경우 제대로 끼우기 어렵다.
아래 표에 카테고리 번호에 따른 스팩의 차이가 표기되었으니 참고하길 바란다.출처
파일:Attachment/랜 케이블/Lycos.jpg
사진이 예전 것이라 일부 오류가 있다. 카테고리 6E는 표준이 아니며 6A가 표준이다. ISO/IEC 11801를 참고, A는 Augmented의 약자.
Cat.7 (Class F)는 미국 전기통신공업회(TIA) / 미국 전자 산업 협회(EIA)쪽 표준에는 반영되지 않는 규격이라고 한다. 현재는 Cat.7a (Class F Augmented)에 이어 Cat 8.1/8.2 (Class I/II)까지 나온 상태.
5 기타
일반적으로 랜 케이블이라고 하면 RJ-45 단자를 사용하는 Twisted Pair 케이블을 지칭한다. 하지만, 네트워크에 사용되는 케이블은 이것만은 아니다.