100BASE-TX

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작성자
익명
작성일
2025.09.07
조회수
3
버전
v1
기술 → 네트워크 → 물리적 주소 체계
100BASE-TX Fast Ethernet UTP 케이블 MLT-3 MAC 주소

100BASE-TX

100BASE-TX는 이넷 네트워에서 널리 사용되는 고속 LAN(Local Area Network) 기술의 일종으로, 100 Mbps(메가비트/초)의 전송 속를 제공합니다. 이술은 IEEE 02.3 표준의 일부로 정의되어 있으며 특히 1990년대 후반부터 2000년대 초반까지 사무실 및 가정용 네트워크 인프라에서 주로 사용되었습니다. 100BASE-TX는 고속 데이터 전송을 가능하게 하면서도 기존의 케이블 인프라와 호환성을 유지하여 네트워크 업그레이드를 용이하게 했습니다.

개요

100BASE-TX는 Fast Ethernet(패스트 이더넷)의 대표적인 변종 중 하나로, UTP(Unshielded Twisted Pair, 비차폐 쌍꼬임선) 케이블을 사용하여 최대 100미터의 거리까지 데이터를 전송할 수 있습니다. 이 표준은 기존의 10BASE-T(10 Mbps)와 호환되며, 대부분의 네트워크 장비는 오토 네고시에이션(Auto-negotiation) 기능을 통해 10 Mbps 또는 100 Mbps 중 최적의 속도를 자동으로 선택합니다.

이 표준은 물리 계층(Physical Layer)에서 작동하며, 물리적 주소 체계(MAC 주소 기반)를 사용하는 데이터 링크 계층과 함께 이더넷 프레임을 전달하는 데 필수적인 역할을 합니다.

기술 사양

전송 속도 및 매체

항목 설명
전송 속도 100 Mbps (풀 듀플렉스 또는 하프 듀플렉스)
케이블 유형 카테고리 5(Cat 5) 이상의 UTP 케이블, 또는 STP(Shielded Twisted Pair)
코어 사용 4개의 와이어 중 2쌍 사용 (1쌍 송신, 1쌍 수신)
최대 케이블 길이 100미터 (노드 간 거리)
커넥터 일반적으로 RJ-45

100BASE-TX는 2개의 쌍(Pair)만을 사용하여 데이터를 전송합니다. 이 중 한 쌍은 전송(TX)용, 다른 한 쌍은 수신(RX)용으로 할당됩니다. 이로 인해 네트워크 인터페이스 카드(NIC)와 스위치 간의 물리적 연결이 간단해지며, 케이블 설치가 용이합니다.

인코딩 방식

100BASE-TX는 4B/5B 인코딩(4비트를 5비트로 변환)과 MLT-3(Multi-Level Transmit-3) 신호 방식을 결합하여 데이터를 전송합니다.

  • 4B/5B 인코딩: 4비트 데이터를 5비트 기호로 변환하여 전송 효율을 높이고, 신호 동기화를 보장합니다. 이 과정에서 DC 균형과 충분한 전이(transition)를 유지하여 수신 측에서 클록 복원이 가능하게 합니다.
  • MLT-3: 세 가지 전압 레벨(+1, 0, -1)을 사용하는 신호 변조 방식으로, 전자기 간섭(EMI)을 줄이고 전송 효율을 높입니다. MLT-3은 주로 고속 데이터 전송에서 사용되며, 주파수 대역을 약 31.25 MHz로 제한하여 Cat 5 케이블의 성능 범위 내에서 작동하도록 합니다.

네트워크 토폴로지 및 연결 방식

100BASE-TX는 스타 토폴로지(Star Topology)를 기반으로 하며, 모든 장치는 중심 장비인 허브(Hub) 또는 스위치(Switch)에 연결됩니다.

  • 허브 사용 시: 하프 듀플렉스 모드로 작동하며, 충돌 도메인이 공유되어 네트워크 효율이 낮을 수 있음.
  • 스위치 사용 시: 풀 듀플렉스 모드가 가능하여 동시에 송수신이 가능하고, 충돌이 발생하지 않음. 이로 인해 실제 전송 속도가 100 Mbps에 근접.

풀 듀플렉스 vs 하프 듀플렉스

  • 풀 듀플렉스(Full Duplex): 송신과 수신을 동시에 수행 가능. 스위치 기반 네트워크에서 주로 사용.
  • 하프 듀플렉스(Half Duplex): 송신 또는 수신 중 하나만 가능. CSMA/CD(충돌 감지 캐리어 감지 다중 접속) 프로토콜 필요.

물리적 주소 체계와의 관계

100BASE-TX는 물리 계층 기술이지만, 데이터 링크 계층의 MAC 주소(Media Access Control Address) 기반 주소 체계와 긴밀히 연동됩니다.

  • 각 네트워크 장치는 고유한 48비트 MAC 주소를 가지며, 이 주소는 이더넷 프레임의 헤더에 포함되어 목적지 장치를 식별합니다.
  • 스위치는 MAC 주소 테이블을 관리하며, 프레임을 수신한 포트를 기반으로 목적지에만 전달함으로써 네트워크 트래픽을 최적화합니다.
  • 100BASE-TX는 이러한 MAC 주소 기반의 프레임 전달을 위한 물리적 전송 매체를 제공합니다.

장단점

장점

  • 기존 10BASE-T 인프라와 호환성 높음.
  • Cat 5 케이블로도 충분히 지원 가능.
  • 비교적 낮은 설치 및 유지비용.
  • 널리 보급되어 있어 장비 접근성 우수.

단점

  • 최대 100 Mbps 제한으로 현대 고속 네트워크에는 부족.
  • 1000BASE-T(기가비트 이더넷)에 비해 전송 속도 낮음.
  • 허브 기반 환경에서는 충돌 문제 발생 가능.

관련 기술 및 발전

100BASE-TX는 이후 다음과 같은 기술로 발전되었습니다:

  • 1000BASE-T(기가비트 이더넷): 1000 Mbps(1 Gbps) 전송, Cat 5e 이상의 케이블 사용.
  • 10GBASE-T: 10 Gbps 지원, Cat 6a 이상 필요.
  • 2.5GBASE-T 및 5GBASE-T: 기존 Cat 5e/Cat 6 케이블에서 기가비트 이상의 속도를 제공하는 중간 솔루션.

이러한 발전에도 불구하고, 100BASE-TX는 여전히 일부 산업용 장비, 감시 카메라, IoT 디바이스 등에서 사용되며, 레거시 시스템과의 호환성 유지에 중요한 역할을 합니다.

참고 자료 및 관련 문서

100BASE-TX는 현대 네트워크의 기초를 다진 핵심 기술로, 그 역사적 및 기술적 중요성은 여전히 평가받고 있습니다.

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