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1. 개요
네트워크에 사용하는 단자 및 케이블들에 대한 정보이다.2. 구리선 기반
2.1. 전화선 플러그
1964년의 미국식 four-pronged telephone jack. 플러그에는 4핀이 있었지만 2핀만 사용되었고, 한 핀은 음극성 신호를 한 핀은 양극성 신호를 전달하고 있다. 이 플러그가 나오기 전에는 나사를 가지고 직접 구리선은 연결하는 방식을 썼다.모든 네트워크는 단 2가닥의 전선만 사용하는 전화선이 그 시작이었다. 실제로 이 전화선을 이용하는 모뎀부터 시작해서 ADSL, VDSL 같은 기술이 널리 사용된다. 오래된 집 단자 개조.
당시 네트워크 단자는 유일무이해서 전화기 단자 외 별도의 이름은 없었던 듯 하다. 지금은 왠지 "IN-L코드"로 검색하면 해당 케이블을 찾을 수 있다.
현재는 RJ-11 단자(후술)를 사용한다. 인터넷이 보급된 이후에는 모듈러를 통합시키는게 여러모로 효율적이므로, 벽 전화선 쪽에 꼽히는 단자는 6P6C나 8P8C로 아주 천천히 옮겨가고 있다. 나라마다 벽 쪽의 전화선 단자에 큰 차이가 있었고 오래된 건물의 전화선을 다 뜯어고칠 수는 없으므로 그 변화는 점진적이고 서서히 이루어졌는데, 휴대 전화와 인터넷전화 이후로, 결정적으로 스마트폰의 편리함을 체험한 이후로 집전화는 사실상 멸종했다.
2.2. BNC 단자 / 동축 케이블
동축 케이블은 케이블은 고주파 신호를 전송하기 위해 반드시 필요하며[1], 차폐 효과 때문에 노이즈가 적다. TV에서는 보통 나사선으로 되어 있는 RF 단자라는 것을 주로 사용하는데, 정확한 명칭은 F connector라고 부른다. HFC용 모뎀에서도 같은 규격의 단자를 사용한다.
네트워크에 사용될 경우에는 BNC 단자를 많이 사용하였으나, 그 외에 다양한 형태의 단자가 사용되었다. 노트북 컴퓨터나 Wi-Fi 공유기에 장착되는 Wi-Fi나 블루투스 안테나도 내부적으로는 동축 케이블을 사용하여 Wi-Fi 카드나 모듈과 접속된다. 카드 쪽의 단자는 miniPCI, miniPCIe까지는 주로 U.FL, M.2 이후에는 U.FL보다 더 작은 MHF4 규격이 사용된다. 휴대전화 기지국과 같은 대형 무선통신 장비라면 더 크고 굵은 단자가 사용된다.
광 전송의 발달로 광역망에서는 동축 케이블을 사용하는 경우가 거의 없어졌다. 하지만 고주파 신호 전송에 유리하다는 이점 때문에 Thunderbolt, eDP, USB 3.0 이후 등 단거리 고속 전송에도 사용되기 시작했다. 무선 통신이라는 개념이 완전히 사라지지 않는 한 동축 케이블이 사라질 리는 절대 없다.
2.3. Registered Jack / 모듈러 단자
2.3.1. RJ-45 (8P8C) / 이더넷 케이블 / Power over Ethernet
RJ-45 외에도 랜 케이블(랜선), 인터넷 케이블, 이더넷 케이블, UTP 케이블, 트위스티드 페어 등으로 불리며, 8개의 핀에 8개의 선이 연결되어 있다고 8P8C로 부르기도 한다.
유선 랜 기술의 표준이 된 이더넷을 지원하는 단자 사이에서 표준이 된 단자이다. 경쟁 위치에 있던 동축 단자는 거의 사장 되었으며[2], 광 단자는 특수 범위[3] 내에서만 사용된다.
두 가닥의 전선을 꼬아서 쓰면 노이즈 차단 효과가 나타난다는 점이 발견되어 현재 생산되는 대부분의 케이블은 꼬아져서 만들어진다. 기가비트 이더넷을 감당하는 Cat 5급 케이블의 경우 2가닥씩 꼬아진 케이블을 4페어, 총 8가닥을 사용한다.
모듈러 단자는 여러가지 형태가 존재하긴 한다. 다만 이더넷 용도로 RJ-45 단자가 사실상 표준처럼 가장 널리 쓰인다. 모듈러 단자이므로 단자부품과 케이블을 구해서 전용도구로 찝어주기만 하면 단자가 뚝딱 완성된다. 케이블이 길다면 싹둑 잘라서 그 끝에 모듈러 단자를 찝어주면 깔끔하게 선정리를 할 수 있다. 다만 눌러 찍어내기가 쉬운 것이지 선 배치가 쉬운 것은 아니며, 선을 단자 핀 순서에 맞게 배치하는 것이 상당히 골치 아프다(...) 선 구조도 복잡한 데다[4], 선이 연결되는 부분이 매우 좁아서 난이도가 높은 편이다.
2000년대 이후에 지은 건물은 전화선 단자(RJ-11 플러그)도 이 규격(RJ-45 소켓)으로 만들어지는 경우가 많다. RJ-11 모듈과의 차이는 오로지 너비와 접점의 수(RJ-11은 6개) 뿐이라서 RJ-45규격 포트(암)에 RJ-11규격 플러그(수)를 꽂을 수 있다. 그러므로 벽에 붙어있는 전화선 포트가 RJ-45라고 해서 걱정할 필요는 없다. 부품 종류가 줄면 제품 생산성이 향상되므로, 단자가 통일되는 경향은 앞으로도 이어질 것이다.
서버나 고급형 컴퓨터의 경우 메인보드에 이 단자가 기본으로 2개 또는 4개까지 있기도 한다. 각각의 단자를 서로 다른 네트워크에 연결하여 사용할 수 있으며, 또는 링크 어그리게이션[5]이란 방법을 사용해서 대역폭을 2배 또는 4배로 확장해서 더 빠른 인터넷을 구성하는 것도 가능하다.
울트라북 등 두께가 얇은 노트북들은 두꺼운 RJ-45 단자를 제거하여 출시되고 있다. Wi-Fi로 대체 가능하다는 이유로 유선 랜카드를 제거하는 데 거리낌이 없다. 실제로는 Wi-Fi 6 4x4 구성 같은 특수한 환경을 갖추지 않는 이상 유선으로 기가비트 이더넷을 연결한 것보다는 느리므로, 최대속도가 빠르고 지연속도가 낮은 인터넷 환경을 위해서 USB Type-C 포트에 연결하는 이더넷 어댑터(대걔 USB 허브 형태)의 수요가 늘어났다.[6]
Power over Ethernet(PoE)라고 랜선을 통해 전력을 공급해주어 전원 단자 역할을 하기도 한다. Cat.3/Cat.5 이후의 이더넷 케이블에 데이터와 함께 48V DC 전원을 보내며, 인터넷 전화, CCTV등에 연결하는 케이블(인터넷, 전원) 수를 하나로 줄여 선정리를 깔끔하게 할 수 있게 도와준다.
2.3.2. RJ-11 (6P4C) / 전화선
대개 유선 전화에 쓰이는 단자로, 바로 윗 문단의 RJ-45 단자의 절반 크기이다.
전화선 단자를 보면 보통 접점이 4개인데 통화에는 2개만 있으면 된다. 그래서 RJ-11과 RJ-45는 핀 간격은 동일하지만 접촉하는 핀 번호가 달라서 이더넷 용도로 직결해서 사용할 수 없다. 더구나 이더넷은 최소 케이블이 2페어(4개) 필요하며 100Mbps까지는 1, 2, 3, 6번 핀에 연결되어야 하므로 벽체 내부에 전선이 몇가닥이 연결되어 있나 확인해야 했다.
이 전화선을 이용해서 데이터 통신을 하려면 모뎀을 사용해야 했다. PC통신이 널리 퍼진 시기에는 이 전화선을 이용한 통신이 거의 유일한 접속 방법이었다. 그리고, 전화 요금이 매우 높아지기 때문에 야간정액제를 가입해야한다.
기술이 발전하여, ADSL, VDSL 등의 기술이 나와서, 좀 더 빠른 인터넷 통신이 가능해졌다.[7] 이 기술이 나왔을 때쯤 정액 데이터 요금제가 나왔기에, 전화요금이 무한정 증가하는 사태는 더 이상 발생하지 않게 되었다.[8]
적당히 오래된 아파트에서는 단지 내의 랜 장비에 접속할 때 벽에 설치된 RJ-11 단자를 이용하기도 한다. 전화선으로서가 아니라 모듈러 케이블로서 사용하는 것이며, 핀 위치만 잘못 맞추지 않는다면 이더넷은 4가닥 선만 연결해도 100Mbps까지는 통신이 가능하기 때문이다. 기가비트 이더넷부터는 8가닥이 필수. 다만 통신사의 기가인터넷 상품 중에는 4가닥 선만으로 대략 최대 500Mbps까지의 속도를 지원하는 상품도 있는데, 이들은 이더넷이 아닌 다른 물리/데이터 연결 계층(Layer 1/2)을 사용하며, 이를 지원하는 랜칩도 필수가 된다. 물론 벽 단자가 전화 전용이라고 2가닥만 오는 경우에는 G.hn이 들어와야 한다.
애플 매킨토시 초기 시절에 네트워크 케이블로 이용되기도 했다. 원래 애플 매킨토시는 애플토크라는 자체 프로토콜을 사용하고 있었는데, 그 애플토크를 이용해 사무실이나 가정 내에서 근거리 통신으로 사용되던 하드웨어가 로컬토크였다. 이 로컬토크는 로컬토크 트랜시버와 로컬토크 케이블로 구성되어 있는데 트랜시버는 각 매킨토시에 RS-422 포트로 연결이 되고 트랜시버끼리 케이블을 통해 데이지 체인으로 연결되던 방식이었다. 하지만 애플답게 그 트랜시버와 케이블 가격이 너무 비싸서 (케이블도 당시는 귀하고 비쌌던 Mini-DIN 방식) 서드파티에서 좀 더 저렴한 호환 하드웨어가 발매되었는데, 그 중 히트 상품이 켄싱턴과 펠러런에서 발매한 전화선을 사용한 로컬토크 트랜시버였다. 하드웨어 방식은 동일하지만 케이블과 포트를 Mini-DIN이 아닌 RJ-11을 채용해 당시 어디에나 널렸던 전화선을 이용해 손쉽게 네트워크를 구성할 수 있었고 근거리 통신이 이더넷으로 통합되어 가던 90년대 초반 직전까지 매킨토시에서 거의 표준화된 네트워크 방식이었다.
2.3.3. RJ-9 (4P4C) / 유선 전화기 부품
RJ-10 또는 RJ-22라고 부르기도 한다. 정식 명칭은 아니고 편의상 이렇게 부르는 것으로, 과거 유선 전화의 전화기 본체와 수화기를 연결하는 데에 많이 쓰였다. 또한 80년대~90년대의 컴퓨터 터미널 키보드에 해당 방식이 쓰이기도 했다.
2.4. 시리얼 케이블
현재는 아주 한정적인 용도로만 쓰이지만, 직렬 포트를 서로 연결하여 통신을 할 수도 있다. 사용되는 단자는 당연히 직렬 포트. 병렬 포트끼리 서로 연결하여 통신하는 것도 가능은 하다.3. 광케이블
3.1. 커넥터 타입
다양한 업체에서 다양한 형태의 커넥터를 만들었다. 그중 살아 남아 널리 쓰이는 형태는 아래와 같다.
- SC: Subscriber connector[9]라고 부르는 것으로 EPON, GPON 등 한국에서 FTTH를 서비스 하기 위해 사용되는 기술에서 쓰이는 단자이다. 만약 자기 집에 FTTH를 이용한 기가 인터넷이 제공된다면, 이 단자를 구경해 볼 수 있다.
- LC: Lucent Connector[10]라고 부르는 것으로 1G 이더넷, 10G 이더넷 등에서 사용된다, SC 보다 작으며, 보통 2개를 세트로 해서 각각 TX/RX 용도로 나누어 쓴다. 이에 대응되는 모듈 규격은 SFP(1G용), SFP+, XFP(10G용)라고 부른다.
- ST: Straight Tip의 약자이며, 제조사 이름을 따서 'Bayonet Connector'라고도 부른다.
- TOSLINK: 디지털 오디오 전송에 한정지어서 전용 규격으로 널리 쓰인다.
3.2. 트랜시버 모듈 타입
3.2.1. 1G 급
* GBIC: Gigabit interface converter의 약자로, 2개의 SC 타입 케이블을 연결하며 1G 이더넷을 지원한다.
* SFP: 2개의 LC 타입 케이블을 연결하며, 1G 이더넷을 지원한다. EPON, GPON용 SFP 모듈의 경우는 1개의 SC 타입 케이블을 사용한다.
3.2.2. 10G 급
* XENPAK: 10기가비트 이더넷을 지원하기 위한 단자이며, IC 집적도와 발열 문제로 인해서 커다란 방열판을 기본 탑재되는 등 상당히 크기가 컸다. 보통 2개의 SC 커넥터가 연결되나, 다른 커넥터를 지원하는 경우도 있다. XFP나 SFP+로 대체되어 거의 사용되지 않는다.
* X2: 다른 회사에서 만든 규격이며 XENPAK보다는 조금 작은 크기이다.
* XFP: 크기가 작아지고, 2개의 LC 케이블을 사용한다.
* SFP+: 10G 이더넷을 지원하면서도 크기가 SFP와 같은 사이즈로 대폭 작아졌다.
3.2.3. 100G 급
* CFP: 100기가비트 이더넷을 지원하는 거대한 크기의 모듈
* CFP2: CFP보다 크기가 작아짐.
* CFP4: CFP2보다 크기가 작아짐.
* CXP: 10G를 10개 전송하는 방법으로 100G를 구현한 전용 모듈 방식.
* QSFP28: SFP28의 4배 대역폭으로 일반적으로 100G를 지원한다. 모델에 따라서는 최대 128Gbps를 지원하기도 한다.
- 그 외
- SFP28: SFP 모듈과 동일한 크기로 만들어져 있다. 최대 28G까지 지원하며 이를 이용해 보통 25G 이더넷을 지원한다. 이더넷 표준이 아닌 경우 32G를 지원하는 경우도 있다.
- QSFP+: Q는 Quad 즉, 4배의 의미이다. QSFP+는 10G 를 4개 채널로 구성하여 최대 40G까지 지원하며, SFP+ 보다는 조금 더 크다.
3.2.4. 테라비트급
테라비트 이더넷용으로 200G, 400G 를 처리하기 위해서 CFP2, QSFP-DD, OSFP, CFP8 같은 광모듈 규격이 존재한다.
[1]
일반 케이블은 케이블 자체의 축전용량과 유도용량 때문에 고주파 신호가 쉽게 감쇠된다.
[2]
하지만 동축케이블은 RF단자를 이용한 케이블TV, 아파트 내 공청TV 시청을 위해서 아직도 쓰이긴 한다.
[3]
여기서 특수 범위라 함은 대부분 음성 단자와 네트워크의 간선배선망에 사용된다. 광 단자에 비해서는 적지만 동축 단자도 근근이 음성단자에 사용된다.
[4]
특히 Cat. 7 이상 가면
DIY는 사실상 불가능하다고 봐도 된다.
[5]
Link Aggregation이 공식 용어이지만, Etherchannel, Port trunk, Port group, Bundle, Teaming, Bonding 등 별의별 다양한 용어가 있다. 용어별로 미묘하게 다를 수는 있지만, 본질은 같다.
[6]
Type-A 단자와 연결되는 이더넷 어댑터의 경우, USB 2.0은 Wi-Fi와 속도가 유사할 정도로 느려 속도 실익은 없고, USB 3.x에서 속도향상을 느낄 수 있다. 다만 이러한 제품은 실내에 무선 인터넷 공유기가 없던 시절 유선 인터넷을 울트라북과 연결하기 위해 구매/사용되어졌었다.
[7]
다만 DSL 계통의 기술은 기존 전화선을 이용하는 기술이기 때문에 여전히 이 단자를 사용한다.
[8]
97년도에도 야간/할인시간 정액제에 가입하면 9시부터 8시+공휴일(4만 원 요금기준 2만 원 요금은 11시부터)까지 무한정 증가하는 사태를 막을 수 있었다.
[9]
square connector 또는 standard connector라는 주장도 있다.
[10]
Little Connector 또는 Local Connector라는 주장도 있다.