Chapter 03. 네트워크 설계와 메체별 특징.

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1 chapter 03. 네트워크 설계와 메체별 특징

2 학습목표 케이블의 물리적 특징 이해 동축케이블, UTP, STP, 광케이블 통합배선 시스템

3 전달 지연(Propagation delay)
케이블의 물리적 특징 전달 지연(Propagation delay) UTP 케이블의 각각의 페어가 꼬임이 다르기 때문에 페어간의 신호 전달 속도에 차이가 생기는데 4페어 모두의 신호가 전달되는 속도를 신호의 전달 지연이라 함 지연 스큐(Delay Skew) UTP 케이블에서 가장 빠른 페어와 가장 느린 페어 간의 신호 지연 차이 근단 누화(NEXT, Near-end crosstalk) 커넥터들이 연선(撚線)에 접속되어 있을 때 발생할 수 있는 에러 상태로, 유선 전화의 경우 혼선되는 것 와이어가 조밀하게 꼬여 있지 않으면 근단 누화가 발생

4 파워섬 근단 누화(PSNEXT, Power Sum NEXT)
케이블의 물리적 특징 파워섬 근단 누화(PSNEXT, Power Sum NEXT) 실제 측정 값이 아니라 계산 값을 말하며, 다른 3페어에서 각 페어에 미치는 개별 근단 누화 영향을 합한 값 원단 누화(FEXT, Far-end crosstalk) 근단 누화와 같은 개념으로, 신호를 가까운 쪽에서 전송하고 케이블의 반대쪽에서 측정한다. 감쇠(Attenuation) 표피 효과(Skin effect)신호가 발생원에서 멀어질수록 강도가 멀어지는 것 표피효과와 유전 손실에 영향을 받음

5 감쇠 대 누화비(ACR) 대역폭(Bandwidth) 임피던스(Impedance) 크로스토크에 대한 손실과 감쇠 사이의 차이
케이블의 물리적 특징 감쇠 대 누화비(ACR) 크로스토크에 대한 손실과 감쇠 사이의 차이 대역폭(Bandwidth) 케이블이 전송할 수 있는 데이터 양 임피던스(Impedance) 전기적인 신호를 전송하는 케이블 고유의 전기적인 저항(Ω)

6 구조적 반사 감쇠량(SRL) 반사 감쇠량(Return Loss) 노이즈(Noise) 케이블 임피던스의 균일성에 대한 척도
케이블의 물리적 특징 구조적 반사 감쇠량(SRL) 케이블 임피던스의 균일성에 대한 척도 값이 클수록 좋은 케이블 반사 감쇠량(Return Loss) 회선 임피던스에 대한 전체 균일성의 척도 노이즈(Noise) 도체에 영향을 주는 바람직하지 않은 전기적 활동 전기장 장애와 무선 주파수 장애가 노이즈의 원인

7 케이블의 종류와 특성 동축 케이블 내부의 도체와 외부의 절연 피복으로 구성되어 있으며, 중앙의 구리선에 흐르는 전기 신호를 외부의 절연 피복이 보호하여 아날로그 또는 디지털 신호를 전송 [그림] 동축 케이블의 구조

8 UTP 케이블 (1) UTP(Unshielded Twisted Pair) 케이블 케이블의 종류와 특성
LAN용 데이터 전송 케이블이며 그 종류는 전송 속도와 용량에 따라 카테고리 3, 카테고리 5, 카테고리 5e, 카테고리 6 등으로 구분 4쌍의 케이블이 꼬여 있으며, 각각의 와이어는 서로 다른 기능을 갖고 있음과 동시에 구성된 4페어가 상호 복합적으로 전기적인 특성을 보완 전기적 노이즈와 전자기 장애에 약함 [그림] UTP 케이블의 구조

9 UTP 케이블 (2) UTP 사용 시 주의점 케이블의 종류와 특성 직사광선이나 습기에 노출 불가
전자기 장애와 관련해서 원인을 제공하는 매체(형광등, 발전기, 모터)와 충분한 여유 공간 실제 설치 공간에서의 길이 제한은 90m 이내 각 페어의 풀림 길이는 11mm~13mm 이내 외부 피복의 탈피 길이는 25mm 이내 인장력의 제한 11kg 이내 케이블 타이를 꽉 묶거나 스템플러를 이용하면 안됨 서로 끊어진 케이블 페어를 연결하면 안 됨 최대 허용 꺽임 각도는 90도(외각) 이내 1 배선 구간에서 3번 이상 꺽임이 있으면 안 됨 1 배선 구간의 총 꺽임의 각도는 180도 이내

10 STP 케이블 STP(Shield Twited Pair) 케이블 케이블의 종류와 특성
2중의 차폐로, 각각의 페어의 차폐 및 케이블 코어가 차폐되고 외부의 절연 피복이 있음 카테고리 7 케이블의 경우 STP의 형태로 만들어지고 있는데 높은 주파수나 전송 속도를 지원해 UTP보다 큰 대역폭을 가지고 음성, 데이터, 동영상을 전송 [그림] STP 케이블의 구조

11 광케이블 (1) 광케이블(Fiber optic) 케이블의 종류와 특성 클래드로 둘러싸인 얇은 유리나 플라스틱 코어로 구성
멀티모드(MM, Multimode) 광케이블과 싱글모드(SM, Single Mode) 광케이블로 구분 [그림] 광 케이블의 구조

12 광케이블 (2) 멀티모드 광케이블 싱글모드 광케이블 케이블의 종류와 특성 코어가 더 넓기 때문에 복수의 광신호가 코어를 통과
코어의 직경은 62.5/125 마이크론이며 통상 5km이내에서 사용 싱글모드 광케이블 코어의 폭이 좁기 때문에 하나의 광신호만이 코어를 통과 코어의 직경은 5-10 마이크론 먼거리와 대용량을 지원 [그림] 싱글모드/멀티모드 광 케이블의 광 신호

13 케이블 별 커넥터 케이블별 특징 동축 케이블 : BNC 커넥터 UTP 케이블 : RJ-45 커넥터
케이블의 종류와 특성 케이블 별 커넥터 동축 케이블 : BNC 커넥터 UTP 케이블 : RJ-45 커넥터 광 케이블 : SC, ST, MTRJ 커넥터 등 케이블별 특징 내 용 동축 STP UTP 광 대역폭 10-100 100 -1G -10G 매체크기 큼 보통 작음 전자기 장애 없음 최대 길이 500m 100m 100km 가격 저렴 비쌈 제일 저렴 제일 비쌈

14 통합배선 시스템의 개요 통합배선 시스템의 범위 다양한 종류의 케이블로 인해서 배선량의 증가와 관리의 어려움이 증대
통합배선 시스템과 네트워크 구축 관련 표준 통합배선 시스템의 개요 다양한 종류의 케이블로 인해서 배선량의 증가와 관리의 어려움이 증대 사무실의 구조 변경과 시스템의 이동, 확장에 따른 중복 배선, 재배선으로 경제적 손실 통합배선 시스템은 건물 내부와 건물간에서 요구되는 각종 통신망을 일원화 신속하게 구축할 수 있고, 구축 후에도 쉽게 관리 통합배선 시스템의 범위 음성 통신을 수행토록 하는 전화 배선 계통 데이터 통신을 수행하도록 하는 LAN용 배선 계통

15 통합배선 시스템 관련 표준 EIA/TIA 568A 상업용 건물의 통신 선로 설치 기준
통합배선 시스템과 네트워크 구축 관련 표준 통합배선 시스템 관련 표준 EIA/TIA 568A 상업용 건물의 통신 선로 설치 기준 EIA/TIA 569 상업용 건물의 통신 관로 설치 기준 EIA/TIA 570 주거용 / 소형상업용 건물의 선로 설치 기준 EIA/TIA 606 상업용 건물의 통신 기반을 위한 관리 표준 EIA/TIA 607 상업용 건물의 접지 요구 사항 ISO/IEC 11801( ) 전기통신 기본법과 관련 규칙 전기통신 설비의 기술 기준에 관한 규칙 주거용 건물에 대한 구내 선로 설비 기술 표준 TTA.KO ( )

16 통합배선 시스템에서 사용되는 케이블 동축케이블 카테고리 3 UTP 케이블 카테고리 5 UTP 케이블 카테고리 6 케이블
통합배선 시스템과 네트워크 구축 관련 표준 통합배선 시스템에서 사용되는 케이블 동축케이블 카테고리 3 UTP 케이블 카테고리 5 UTP 케이블 카테고리 6 케이블 STP 케이블 광케이블 * 사용되는 표준에 따라 다를 수 있음

17 통합배선 시스템의 구성과 자재 MDF(Main Distribution Frame)
통합배선 시스템과 네트워크 구축 관련 표준 통합배선 시스템의 구성과 자재 MDF(Main Distribution Frame) IDF(Intermediate Distribution Frame) 패치 패널 연결 코드 패치 코드 터미널 보드 아웃렛 시스템 박스 모듈러 아웃렛

18 통합배선 시스템의 하위 시스템 단말기배선(Work Area Subsystem) 수평배선(Horizontal Subsystem)
통합배선 시스템과 네트워크 구축 관련 표준 통합배선 시스템의 하위 시스템 단말기배선(Work Area Subsystem) 수평배선(Horizontal Subsystem) 관리자배선(Administration Subsystem) 수직간선(Backbone Subsystem) 장비배선(Equipment Subsystem)

19 네트워크 구축 관련 표준 EIA/TIA 568A (상업용 건물의 통신 선로 설치 기준) (1) 범위 케이블링 구조
통합배선 시스템과 네트워크 구축 관련 표준 네트워크 구축 관련 표준 EIA/TIA 568A (상업용 건물의 통신 선로 설치 기준) (1) 범위 ANSI/TIA/EIA 568은 3,000m2～1,000,000m2의 50,000 사용자 이하의 상업용 빌딩에 대한 케이블링 표준 케이블링 구조 수평 케이블링 백본 케이블링 작업 구역(Work area) 통신실(Telecommunications Closet) 장비실(Equipment room) 입구시설(Entrance Facilities)

20 EIA/TIA 568A (상업용 건물의 통신 선로 설치 기준) (2)
통합배선 시스템과 네트워크 구축 관련 표준 EIA/TIA 568A (상업용 건물의 통신 선로 설치 기준) (2) 수평 케이블링 568-A의 최소 요구 사항 카테고리 3 이상의 4페어 100 Ω UTP 케이블 추가적인 매체 4 페어 100 Ω UTP 케이블(카테고리 5 추천) 2 페어 150 Ω STP 케이블 2 fiber 62.5/125㎛ 멀티모드 광케이블 최대 거리 : 90m, 작업 구역/ 패치 케이블 : 10m 사용 가능 케이블 4페어 100Ω UTP, 2페어 150Ω STP, 62.5/125㎛ 광케이블 커넥터와 케이블 사이의 길이 카테고리 5 UTP~12mm 이내 최소 요구 사항보다 여유 있게 케이블과 포트를 더 추가하는 것과 각 아웃렛에 매체를 다양화하는 것이 향후 확장 가능성을 고려했을 때 바람직

21 EIA/TIA 568A (상업용 건물의 통신 선로 설치 기준) (3)
통합배선 시스템과 네트워크 구축 관련 표준 EIA/TIA 568A (상업용 건물의 통신 선로 설치 기준) (3) 수평 케이블링 설계할 때 통신실과 작업 구역 사이의 수평 케이블을 최소화하기 위한 최적의 통로(pathway)를 결정하기 위해 시설물의 구조적 구성을 완벽하게 이해해야만 한다. 최적 통로와(pathway)와 전력선, 장비 사이에는 충분한 간격이 있어야 한다. 케이블 통로의 공간 사용 요구 사항을 용이하게 하고, 케이블의 남는 부분을 저장하고, 케이블이 최소 굴곡 반경을 초과하지 않고 마무리될 수 있는 방법을 선택

22 EIA/TIA 568A (상업용 건물의 통신 선로 설치 기준) (4)
통합배선 시스템과 네트워크 구축 관련 표준 EIA/TIA 568A (상업용 건물의 통신 선로 설치 기준) (4) 백본 케이블링 사용 가능 케이블 100Ω UTP 케이블, 150Ω STP 케이블, 62.5/125㎛ 멀티모드 광케이블, 싱글모드 광케이블 최대 거리 100Ω UTP(800m), 150Ω STP(700m), 62.5/125㎛ 멀티모드 광케이블(2000m), 싱글모드 광케이블(3000m) 수평배선이 잘못될 경우 한 사용자가 영향을 받지만, 백본망이 잘못되는 경우는 잠재적으로 수많은 사용자가 영향을 받으며, 최악의 경우 전체 케이블링을 다시 해야 하므로 크기와 확장성 등이 고려되어야만 한다. 백본망의 최적경로를 결정할 때 시설과 캠퍼스의 모든 면이 고려되어야만 하며 실제 사용될 통로와 공간에 대한 충분한 조사가 이루어져야 함

23 EIA/TIA 568A (상업용 건물의 통신 선로 설치 기준) (5)
통합배선 시스템과 네트워크 구축 관련 표준 EIA/TIA 568A (상업용 건물의 통신 선로 설치 기준) (5) 작업 구역 개별 장비와 I/O를 연결시키는 코드류 케이블과 각종 어뎁터류, 코드류를 정의한다. 시공자는 마운팅 코드, 커넥터뿐만 아니라, 특히 아웃렛에서 개인용 단말기까지를 연결하는 확장 코드(extension cords)는 공장에서 만들어진 코드를 사용해야 한다. 시공자는 아웃렛에서 사용자 단말(전화, 컴퓨터 등)까지 연결하는 연결 코드를 공급, 설치하여야 한다. 10m2 당 1개 이상의 아웃렛을 지원해야 한다(한국의 현실에선 3-4m2 당 최소 1개 이상의 아웃렛을 지원해야 한다)

24 EIA/TIA 568A (상업용 건물의 통신 선로 설치 기준) (6)
통합배선 시스템과 네트워크 구축 관련 표준 EIA/TIA 568A (상업용 건물의 통신 선로 설치 기준) (6) 통신실 PBX와 같은 공용 장비를 다른 한 곳의 하위 시스템으로 할당하거나 두 개의 하위 시스템을 하나로 묶기 위한 크로스 커넥터 자재와 인터 커넥터 자재로 구성된다. 크로스 커넥터 자재와 인터 커넥터 자재는 공용 장비 회로를 빌딩 내 또는 빌딩간의 여러 곳으로 이동하기 쉽게 해준다. 크로스 커넥터는 점퍼선과 패치 코드로 구성된다. 패치 코드를 이용하면 점퍼선 시공 때 이용하는 특별한 장비가 없이도 회로를 쉽게 재배치할 수 있는 장점이 있다. EIA/TIA 569 표준에 따라야 한다.

25 EIA/TIA 568A (상업용 건물의 통신 선로 설치 기준) (7)
통합배선 시스템과 네트워크 구축 관련 표준 EIA/TIA 568A (상업용 건물의 통신 선로 설치 기준) (7) 장비실 장비실은 케이블과 커넥터, 장비실 관련 지원 자재로 구성 EIA/TIA 569 표준에 따라야 한다. 입구 시설 한 빌딩의 케이블을 다른 빌딩의 구내에 있는 통신 장비나 장치까지 확장 시키는 데 사용한다. 전송 매체와 빌딩간 통신 설비를 제공하는 지원 하드웨어를 필요로 한다. 전송 매체로는 주로 광 케이블을 이용하고 거리가 짧을 경우 복수의 UTP 케이블을 이용한다. 각 건물의 케이블 인입부 쪽에는 낙뢰로 인한 장비의 손상을 방지하기 위하여 피뢰침과 관련 시설이 설치되어야 한다