# Fast Ethernet

Fast은 이더넷thernet) 기술 발전 과정 중요한 전환점 되는 고속 데이터 통신 기술로, 기존의 10 Mbps 제공하던 표준 이더넷(10BASE-T을 대체하여 네트워크 속도를 **100 Mbps**로 향상시킨 유선 연결 기술입니다. 이 문서에서는 Fast Ethernet의 정의, 기술적 특, 물리적 매체, 네트워크 토폴로지, 응용 분야 및 역사적 의미 중심으로 설명합니다.

## 개요

Fast Ethernet은 IEEE 80.3u 표준으로 정의되며, 1995년에 공식적으로 승인되었습니다. 이 기술은 기존의 10BASE-T 네트워크 인프라를 최대한 활용하면서도 더 빠른 데이터 전송 속도를 제공함으로써, 기업 및 조직 내 LAN(Local Area Network) 환경에서 네트워크 병목 현상을 해소하는 데 큰 역할을 하였습니다. Fast Ethernet은 OSI 모델의 물리 계층(Physical Layer)과 데이터 링크 계층(Data Link Layer)에 해당하며, CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) 프로토콜을 기반으로 동작합니다.

## 기술적 특징

### 전송 속도
- **100 Mbps**(메가비피에스): 기존 10 Mbps 대비 10배 빠른 전송 속도를 제공합니다.
- 전송 방식은 **비동기식**(Asynchronous)이며, 토큰 방식이 아닌 CSMA/CD 기반의 경쟁형 접근 방식을 사용합니다.

### 프레임 형식
Fast Ethernet은 기존 이더넷의 프레임 구조를 그대로 유지합니다. 즉, **이더넷 II 프레임** 또는 **IEEE 802.3 프레임** 형식을 사용하며, 최소 프레임 크기는 64바이트, 최대는 1518바이트입니다. 이 호환성 덕분에 10 Mbps와 100 Mbps 장비가 같은 네트워크에서 공존할 수 있습니다.

### 듀플렉스 모드
Fast Ethernet은 다음 두 가지 듀플렉스 모드를 지원합니다:
- **Half-duplex**: 송수신을 번갈아가며 수행. CSMA/CD 필요.
- **Full-duplex**: 동시에 송수신 가능. 충돌이 없으므로 CSMA/CD 불필요. 스위치 기반 네트워크에서 주로 사용.

## 주요 물리 계층 표준

Fast Ethernet은 다양한 케이블 유형과 전송 거리를 지원하는 여러 물리적 매체를 정의하고 있습니다. 주요 표준은 다음과 같습니다.

| 표준 | 케이블 유형 | 최대 거리 | 전송 방식 |
|------|-------------|----------|----------|
| 100BASE-TX | UTP 카테고리 5 (또는 상위) | 100 m | 2쌍 사용 (1,2 & 3,6 핀) |
| 100BASE-FX | 다중 모드 광섬유 | 2 km | 전자기 간섭 없음 |
| 100BASE-T4 | UTP 카테고리 3 | 100 m | 4쌍 사용, 하위 주파수 대역 활용 |
| 100BASE-T2 | UTP (이론적) | 100 m | 2쌍 사용, 전용 기술 미흡으로 실패 |

### 100BASE-TX
가장 일반적으로 사용되는 Fast Ethernet 표준으로, **카테고리 5**(Cat 5) 이상의 비차폐 트위스티드 페어(UTP) 케이블을 사용합니다. 데이터 전송에는 케이블의 2개 쌍(총 4개의 와이어)만 사용하며, 나머지 2쌍은 전원 공급(PoE) 또는 여분으로 활용됩니다.

### 100BASE-FX
광섬유 기반의 표준으로, 전자기 간섭(EMI)이 심한 환경이나 장거리 전송이 필요한 경우에 적합합니다. 전송 거리는 다중 모드 광섬유 기준으로 최대 **2km**까지 가능하며, 보안성과 신뢰성이 높아 산업용 네트워크에서 선호됩니다.

## 네트워크 토폴로지 및 장비

Fast Ethernet은 일반적으로 **스타 토폴로지**(Star Topology)를 사용하며, 중심에 **허브**(Hub) 또는 **스위치**(Switch)가 위치합니다.

- **허브**(Hub): Half-duplex 전송을 지원하며, 모든 포트가 동일한 충돌 도메인을 공유합니다. 성능이 낮아 점차 퇴출됨.
- **스위치**(Switch): 각 포트가 독립적인 충돌 도메인을 가지며, Full-duplex 전송이 가능하여 성능이 우수합니다. 현재 대부분의 Fast Ethernet 네트워크는 스위치 기반입니다.

## 응용 분야

Fast Ethernet은 다음과 같은 환경에서 네트워크 연결을 제공합니다:
- 중소규모 사무실 및 기업 LAN
- IP 카메라, VoIP 전화기 등 IoT 기기 연결
- 산업 제어 시스템 (광섬유 기반 100BASE-FX 사용)
- 홈 네트워크 (초기 고속 인터넷 시대)

## 역사적 의미와 진화

Fast Ethernet은 1990년대 중반, 컴퓨터 성능 향상과 멀티미디어 데이터 전송 수요 증가에 따라 등장했습니다. 10 Mbps 이더넷의 한계를 극복하고, 파일 공유, 인터넷 접속, 비디오 스트리밍 등에 필요한 대역폭을 제공함으로써 정보화 사회의 기반을 다졌습니다.

그러나 2000년대 초반부터 **기가비트 이더넷**(Gigabit Ethernet, 1000BASE-T)이 등장하면서 점차 주력 기술에서 밀려났습니다. 그럼에도 불구하고, 일부 구형 장비, 산업용 기기, 또는 저비용 네트워크 환경에서는 여전히 Fast Ethernet이 사용되고 있습니다.

## 관련 기술 및 참고 자료

- **IEEE 802.3u-1995**: Fast Ethernet의 공식 표준 문서.
- **Autonegotiation**: 장비 간 자동으로 속도(10/100 Mbps)와 듀플렉스 모드를 협상하는 기능. IEEE 802.3u에 포함.
- **PoE (Power over Ethernet)**: Fast Ethernet 환경에서도 PoE를 지원하는 장비가 존재 (예: 802.3af 표준).

## 결론

Fast Ethernet은 네트워크 기술 발전사에서 중요한 이정표로, 10 Mbps에서 100 Mbps로의 도약을 가능하게 했습니다. 비록 현재는 기가비트 이더넷이 주류를 이루고 있지만, 그 호환성과 안정성 덕분에 여전히 특정 분야에서 활용되고 있으며, 네트워크 기술의 기초를 이해하는 데 필수적인 기술입니다.