우리가 사용하는 랜선(인터넷 케이블)에 대하여 알아보기

인터넷과 땔 수 없는 관계를 지는 랜(LAN) 케이블 입니다.

 

요즘은 인터넷 발달이 되어 여러 유형의 랜 케이블이 등장하고 랜 케이블 뿐만 아니라 광케이블 등 다른 종류도 생기고 있죠.

 

그렇다면 우리가 사용하는 인터넷 연결에 필요한 랜 케이블에 대해서 알아보도록 하겠습니다.

 

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· LAN 케이블의 기원

랜(LAN) 케이블의 의미는 '근거리 통신망(Local Area Network)'의 줄임말로 'LAN'으로 현재 '랜'이라고 부르기도 하죠.

 

이 케이블 최초 사용 용도는 전화선 연결하는 용도를 사용하다가 현재는 주로 근거리 통신망을 구축하기 위해 사용용도가 바뀌었습니다.

 

그렇기 때문에 네트워크 관련 종사자분들 및 컴퓨터 관련 지식을 아시는 분 제외하고는 그냥 인터넷을 하기 위해 꽃혀있는 선 정도로 인식되고 있는거죠.

 

주로 랜선 및 인터넷 선이라고 많이 부르지만, UTP 케이블, 연선 케이블로 불리기도 합니다. 랜선은 대부분 UTP 케이블로 이루어져 있는데 UTP 케이블은 'Unshielded Twisted Pair'라고 해서 쉴드가 없는 꼬여져 있는 선이라고 불러서 그렇기 때문에 꼬여져 있다는 의미로 연선 케이블이라고 불린적도 있죠.

 

그 외에도 알루미늄 쉴드를 사용한 STP 및 이중 알루미늄으로 보호된 S-STP 케이블 등 여러 유형이 있으며, 쉴드가 견고하게 이루어 질 수록 손실률이 줄어들어 데이터의 정확성과 속도를 100%에 가깝게 송수신이 가능합니다.

 

그리고 FTP 형식도 있는데 쉴드는 없지만 알루미늄 호일로 감싸져 있기 때문에 비용도 STP보다 저렴하고 적당한 노이즈 차단 기능이 있기 때문에 많은 공장에서 FTP를 애용하고 있습니다.

알루미늄 호일(쉴드)가 없는 UTP 케이블

그물형식으로 쉴드처리된 STP

쉴드와 각쌍의 구리선에 호일로 감싸져있는 S-STP

은박지로만 보호되어 있는 FTP

랜의 단자 유형은 'RJ-45'으로 유선 랜 기술의 표준이 된 이더넷을 지원하는 표준단자로 자리 잡혀져있습니다. 동축케이블, 광케이블 등 여러 종류가 있지만 제작도 간편하며 가격도 저렴하여 네트워크 구성도 쉽게 할 수 있는 장점이 있죠.

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1990년도 분들께서는 유선전화를 사용했던 세대분들께서는 아시겠지만 유선전화에 사용한 선도 랜 케이블이지만 RJ-45 어댑터 형식이 아닌 RJ-11 혹은 RJ-9 어댑터를 사용 했던 것이 유선전화 케이블 입니다.

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좌측으로부터 RJ-45, RJ-11, RJ-9

 

 

그렇다면 왜 이런 변천사가 있었을까요?

 

옛날 세대에서는 동축케이블이 통신 케이블로 자리 잡혔지만, 비용이 높았으며 제작하기도 힘든 구조였죠.

 

그렇기 때문에 랜 케이블은 피복을 벗기고 순서대로 캐이블을 정렬시켜 RJ-45 단자에 랜툴을 넣고 집어주기만 하면 간단하게 케이블 제작이 완료되며, 가격또한 저렴 했으니 점점 랜 케이블에 시선이 돌아갈 수 밖에 없었죠.

 

그래서 이 랜 케이블을 단순한 음성만 주고받는 형태가 아닌 데이터 까지 주고 받도록 개발이되어 데이터까지 송수신이 가능한 랜케이블이 된겁니다.

 

 

· LAN 케이블의 구조

랜 케이블에는 8개의 케이블로 구성되어 있으며 8개 케이블은 구리선으로 되어있습니다.

 

각 구리선은 색깔로 나뉘어 있는데 아래의 사진처럼 되어있습니다.

 

 

'흰 주황, 주황, 흰 초록, 파란색 흰 파란색, 초록색, 흰 갈색, 갈색' 으로 8 종류가 있으며, 각 4개의 색깔에 대칭되도록 흰색이 섞여 있습니다. 그래서 4P(4Pair)라고 하여 총 8가락 이며 전화선은 2P(2Pair)을 많이 사용했죠.

 

랜 케이블 구성은 '다이렉트 케이블(T568B)'과 '크로스 케이블(T586A)' 이렇게 2가지로 구성을 이루어져 있습니다. 우리가 사용하는 일반적인 랜 케이블은 다이렉트 케이블 구조이며 구조에 따라 배열을 다르게 둬야 합니다.

 

랜 케이블을 장비에 장착 후 데이터 송신을 하면 받는 장비는 수신을 해야 통신이 이루어 집니다. 장비에는 MDI 규격 장비와 MDI-X 규격 장비로 2가지 종류를 사용 합니다.

 

MDI 규격은 1,2번 케이블로 송신을 하여 3,6번 케이블로 수신을 받게되며, 반대로 MDI-X 규격은 1,2번 케이블로 수신을 받고 3,6번 케이블로 송신을 받게되는데 결국 MDI와 MDI-X는 서로 반대로 구성되어 있는 것이죠.

 

케이블 설명하다가 MDI 규격 설명을 하는 이유는 한쪽 장비가 MDI를 사용하고 다른 한쪽 장비가 MDI를 사용하게 되면 어떻겠습니까?

 

당연히 다이렉트 케이블로 구성된 랜선은 1,2번을 송신하는데 같은 규격이기 때문에 송신역활하는 1,2번에 수신을 받아버려 수신을 할수 없게 되며 3,6번 수신을 받아야 할 규격이 똑같이 수신할 케이블로 연결되어 각 장비의 송수신 기능을 할 수 없게 됩니다.

 

 

다이렉트 케이블은 MDI와 MDI 로 구성된 장비로 사용 할 수 없으며 역시 MDI-X와 MDI-X로 구성된 장비는 사용 할 수 없게 됩니다. 즉, MDI 장비와 MDI-X로 구성된 장비만 다이렉트 케이블 사용이 가능합니다.

그렇다고 해서 송수신되기 위해 장비를 바꾸기에는 너무 비효율적이기 때문에 크로스 케이블을 사용합니다.

 

크로스 케이블이 1,2번과 3,6번 기능이 반대로 되어 있기 때문에 같은 MDI 및 MDI-X장비를 사용해도 통신이 가능하게 됩니다.

하지만 요즘 장비들은 자동으로 Auto MDI-X 라는 기능으로 자동으로 신호를 바꿔주는 기능이 있어, 다이렉트 및 크로스 형식을 잘 몰라도 큰 문제가 없습니다.

 

· 카테고리의 유형

랜 케이블의 카테고리 유형이 세대마다 계속 개발 되고 있으며, 현재 기가 인터넷도 이 랜선의 카테고리 유형의 발달로 종류가 다릅니다.

 

예전에는 기가인터넷 출시로 산업용에서는 10기가 인터넷을 사용했지만, 2020년 기준에서 10기가 인터넷이 출시하여 산업용에서는 40기가 인터넷 사용하고 있을 정도로 계속 개발되고 있죠.

 

 

그렇다면 각 카테고리 유형을 알아보도록 하겠습니다

 

CAT.1 (카테고리 1)

카테고리 1은 옛날 유선전화기에서 많이 사용했으며 1MHz의 대역폭을 가지고 있으며, 음성만 송수신이 가능했기 때문에 인터넷 사용은 할 수 없었습니다.

 

 

CAT.2 (카테고리 2)

카테고리 2에에서 음성뿐만 아니라 데이터 전송이 생겼습니다.

 

4Mbps의 데이터 전송율을 가졌으며 대역폭 또한 4MHz 입니다. 과거에 ARCnet, Apple LocalTalk 정도에 사용 하였으며, 인터넷까지 광범위하게 사용하기 위해서는 대역폭과 속도가 한참 부족해서 근거리 네트워크까지가 한계였습니다.

 

 

CAT.3 (카테고리 3)

여기서 본격적인 인터넷 사용이 되었으며, 10Mbps 전송속도와 16MHz의 대역폭을 가지고 있습니다.

 

그렇기 때문에 규격이름도 10Mbps 전송속도와 꼬임선을 가지고 있는 케이블 규격이라고 하여 '10BASE-T'라는 규격이 최초로 탄생되었습니다.

 

 

CAT.4 (카테고리 4)

16Mbps 속도와 20MHz 대역폭을 가지고 있으며 아직 10Mbps의 한계를 벗어나지 못해 규격은 10BASE-T으로 그대로 사용되고 있죠.

 

 

CAT.5 (카테고리 5)

본격적인 인터넷 생활화가 되면서 사용되던 케이블이지 않을까 싶습니다.

 

2000년 중~후반에 출시되어 초고속 인터넷 100메가 속도 나온다는 광고를 본적이 있으신 분들도 계실겁니다.

 

10Mbps의 한계를 넘어선 100Mbps의 전성속도와 100MHz의 대역폭을 갖게되어 규격도 '100BASE-TX'가 최초로 나오게 됐죠.

 

그리고 카테고리5 이하의 카테고리도 호환성을 갖춰져 어느세 카테고리5가 기본 케이블로 굳혀지게 되었습니다.

 

 

CAT.5E (카테고리 5E)

기가인터넷 등장하면서 최고속도의 100MHz의 CAT.5의 한계를 가졌기 때문에 기가인터넷 속도가 지원되는 CAT.6를 사용해야 되지만, 가격부담 등으로 보급형으로 개발된 CAT.5e 입니다.

 

속도는 1Gbps까지 지원이 되며, 대역폭은 카테고리 5와 동일한 성능입니다. 기가인터넷 지원되므로 규격도 '1000ASE-T'로 변화되었습니다.

 

 

CAT.6 (카테고리 6)

기가인터넷이 발달되고 사용되는 랜 케이블 입니다.

 

하지만 지금까지도 CAT.5e를 많이 사용하고 있죠.

 

55m 이하의 길이에서는 10Gbps의 전송속도를 보여주고 있으며, 카테고리5에서 보다 더욱큰 대역폭을 가진 250MHz를 가지고 있습니다.

 

규격은 '1000BASE-TX' 입니다. 그리고 카테고리6 케이블은 내부선끼리 간섭을 줄이기위해 십자플라스틱이 내장되어 있습니다.

 

하지만 유연성이 좋지 않아 카테고리7에서는 제거되었습니다.

 

 

CAT.6E (카테고리 6E)

2019년 후 ~ 2020년 초에 본격적으로 10기가 인터넷이 등장하게 되면서 10기가 인터넷이 지원되는 케이블이 필요해진 상황에 개발된 카테고리 입니다.

 

일정조건이 갖춰줘야 10기가 인터넷이 가능한 카테고리6와 다르게 10기가 인터넷 보급형 케이블의 목적에 맞게 기본적으로 10Gbps 속도였으며 대역폭은 카테고리6와 동일한 250MHz 입니다.

 

이때부터 규격은 '10G BASE'로 바뀌게 됩니다.

 

 

CAT.7 (카테고리 7)

본격적인 10기가 인터넷에 사용되는 케이블이며, 10Gbps 속도와 600MHz의 대역폭을 가지고 있습니다.

 

2중차폐 구조로 신호 간섭현상 차단과 외부 노이즈로부터 보호되고 통신속도 저하 및 에러발생률을 감소시키는 도금쉴드 플러그를 사용하고 있습니다.

 

하지만 현재는 카테고리7에서도 UTP형식이 등장하고 있습니다.

 

카테고리 6E와 같이 '10G BASE' 규격을 가지고 있습니다.

 

 

CAT.8 (카테고리 8)

10기가 인터넷이 등장하고 다음 차세대 유형의 카테고리 형식이며 속도는 무려 카테고리7의 4배인 40Gbps를 자랑하고 있고 대역폭은 3배를 넘는 2000MHz(2.0GHz) 입니다.

 

그렇기 때문에 '40G BASE' 라는 규격이 탄생되었죠.

 

그리고 카테고리8은 기본적으로 2중 차폐로 되어 있으며(기본 S-STP로 구성), 구리선 꼬임도 카테고리7보다 더더욱 많이 꼬여있죠.

 

하지만 30M 이하의 길이 조건이 갖춰져 있기 때문에 본격적인 구성 카테고리는 8E 혹은 9이 출시되야 되지 않을까 싶습니다.

 

그리고 일반적으로 렌툴킷으로 제작 할수 있는 플라스틱 RJ-45 소켓이 아니라 어댑터 자체에 펀치코드가 있어 알맞는 구리 케이블을 연결하여 어댑터를 닫아버리면 바로 구성 되는 형식이죠.

여전히 RJ-45 소켓으로 유지하고 있다.

 

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이렇게 랜선에 대해서 알아보았습니다.

 

단순한 줄 알았지만 자세히 보니 복잡하게 구성되어 있습니다.

 

내가 지원되는 인터넷과 그에 맞는 전송속도를 갖혀져 있는 랜 케이블을 확인하여 알맞게 사용했으면 합니다.