100BaseVG

1. 개요

100BaseVG는 IEEE 802.12 위원회에서 표준화된 네트워크 기술로, 4쌍의 꼬임쌍선 케이블을 사용하며, 100Mbit/s의 속도를 지원한다. CSMA/CD 방식을 따르지 않고, 요구 우선 순위 프로토콜을 사용하여 네트워크 규모에 관계없이 일관된 성능을 제공하는 것을 목표로 했다. 100BaseVG는 4쌍의 케이블을 통해 신호를 다중화하여 외부 간섭에 덜 민감하며, 데이터 전송 시 고유한 우선 순위 방식을 활용하여 서비스 품질을 보장한다.

2. 표준화

100BaseVG는 IEEE 802.3 위원회에서 패스트 이더넷으로 시작되었다. IEEE 802.3 위원회에 속한 한 진영은 충돌 도메인 문제가 10BASE-T의 10분의 1로 거리를 제한함에도 불구하고, 순수한 이더넷을 유지하기 위해 반송파 감지 다중 접속 및 충돌 감지 (CSMA/CD)를 유지하려 했다. 다른 진영은 10BASE-T 거리를 유지하고 결정적 프로토콜로 만들기 위해 허브에서 폴링 아키텍처(그들은 "요구 우선 순위 프로토콜"이라고 불렀다)로 변경하려 했다. 첫 번째 진영은 IEEE 802.3이 이더넷 위원회이므로 다른 프로토콜을 개발할 장소가 아니라고 주장했다. 따라서 100BaseVG를 표준화하기 위해 IEEE 802.12 위원회가 구성되었다.

3. 물리 계층

100BaseVG는 물리 계층 링크에 4개의 꼬임쌍선 "음성 등급" 케이블을 필요로 하므로, Category 3 케이블 이상을 사용할 수 있다. 제어 신호는 각 방향에 대해 두 쌍을 동시에 사용하지만, 데이터 전송 중에는 제어 신호에 의해 필요에 따라 정의된 대로 네 쌍 모두 단일 방향으로 전환된다. 이로 인해 100BaseVG는 예를 들어 10BASE5와 같이 본질적으로 반이중 통신 매체이지만 CSMA/CD의 단점은 없다.

100BaseVG는 또한 광섬유 또는 두 쌍의 실드 꼬임쌍선을 통해 전이중 통신을 지원한다.

4. 100VG-AnyLAN vs. 패스트 이더넷

IEEE 802.12 표준인 100VG-AnyLAN은 패스트 이더넷과 경쟁했던 초기 고속 LAN 기술이다. 두 기술 모두 100Mbps의 속도를 제공했지만, 몇 가지 중요한 차이점이 있었다.

100VG-AnyLAN은 패스트 이더넷과 달리 Category 3 또는 Category 5 꼬임쌍선 케이블의 모든 4쌍을 사용했다. 이는 더 높은 주파수에서 방출되는 무선 주파수 방사를 피하고, 대부분의 조직에서 10메가비트 꼬임쌍선 이더넷을 지원하기 위해 설치한 Category 3 케이블의 기존 배선 설치를 활용하기 위함이었다. 또한, ARCNET과 토큰 링과 유사한 토큰 전달 방식을 활용하여 네트워크 규모에 관계없이 일관된 성능을 제공했으며, 특정 작업 부하(예: 비디오, 오디오)에 대한 서비스 품질(QoS) 보장을 위해 수요 우선 순위(Demand Priority) 개념을 도입했다.

4.1. 다중화 (Multiplexing)

100VG-AnyLAN은 패스트 이더넷 표준과 달리 Category 3 또는 Category 5 꼬임쌍선 케이블의 모든 4쌍을 사용했다. 이는 더 높은 주파수에서 방출되는 무선 주파수 방사를 피하고, 대부분의 조직에서 10메가비트 꼬임쌍선 이더넷을 지원하기 위해 최근에 설치한 Category 3 케이블의 기존 배선 설치를 활용하기 위함이었다. 이것은 다른 네트워크 케이블, 형광등, 고전력선과 같은 외부 RF 간섭원에 대한 민감도를 낮추는 추가적인 이점을 제공했다. 100VG-AnyLAN은 모든 8개의 전선을 통해 신호를 다중화하여 주파수를 낮추고 더욱 견고하게 만들었다.

4.2. 결정성 (Deterministic)

100VG는 ARCNET과 토큰 링과 유사한 토큰 전달 방식을 활용하여 네트워크 규모에 관계없이 일관된 성능을 제공한다. 토큰 전달 책임을 허브 내부에 배치하여, 다른 결정적 네트워킹 표준보다 빠르고 안정적인 성능을 제공한다.

허브에는 허브 자체를 벗어나지 않는 회전 토큰이 포함되어 있는데, 노드가 데이터를 전송하려는 경우 허브에 준비되었음을 나타내는 비트를 허브 포트 연결에서 높인다. 토큰이 준비된 허브 포트를 지나가면 해당 노드로 트래픽을 연다. 토큰이 허브 내에 머물기 때문에 ARCNET 및 토큰 링에서처럼 모든 노드로 가는 긴 케이블을 통과할 필요가 없어, 다른 결정적 네트워킹 표준보다 빨라지고 케이블 문제, 네트워크 카드 고장 및 회선 간섭에 덜 취약해졌다.

실제 부하 테스트 결과 100VG-AnyLAN은 허브 사용 시 패스트 이더넷의 약 45% 대신 이론적 네트워크 속도의 95%에 도달하는 것으로 나타났다. 초기에는 패스트 이더넷 스위치의 높은 비용과 제한된 가용성으로 인해, 100VG는 상당한 성능 이점을 가졌다.

4.3. 요구 우선 순위 (Demand Priority)

100VG는 특정 작업 부하(예: 비디오, 오디오)에 대한 서비스 품질(QoS)을 보장하기 위해 수요 우선 순위(Demand Priority) 개념을 도입했다. 노드는 데이터 전송 시 높거나 보통의 우선 순위를 요청할 수 있다. 허브는 우선 순위에 따라 액세스를 관리하여 필요한 대역폭을 보장한다.

5. 관련 항목

* 100VG-AnyLAN
* IEEE 802.3z
* IEEE 802.12