데이지 체인

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1. 개요
2. 신호 전송
3. 종류
참조

1. 개요

데이지 체인은 여러 장치를 일렬로 연결하는 방식을 의미한다. 이는 신호 전송, 컴퓨터 하드웨어, 네트워크 토폴로지, 시스템 접근 등 다양한 분야에서 활용된다. 컴퓨터 하드웨어에서는 SCSI, MIDI, SPI, 썬더볼트, DisplayPort 등이 데이지 체인을 지원하며, 네트워크 토폴로지에서는 선형 또는 링 형태를 갖는다. 시스템 접근 방식으로는 텔넷이나 SSH를 이용한 컴퓨팅 세션 연결 등이 있으며, 게이트웨이 연결, 대역폭 절약, 연결성 향상, 사이버 범죄 위장 등의 목적으로 사용될 수 있다.

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데이지 체인
전기 공학에서의 데이지 체인
유형	배선 구성
용도	전원 또는 신호 전송 여러 장치 연결
설명
특징	각 장치가 다음 장치에 연결되는 직렬 연결 방식 전원 또는 신호를 한 장치에서 다른 장치로 전달
장점	간단한 배선 쉬운 확장성
단점	한 장치 고장이 전체 체인에 영향 신호 감쇠 또는 전압 강하 문제 발생 가능
응용 분야
전원 공급	여러 개의 LED 조명 연결 전동 공구 배터리 충전
데이터 전송	MIDI 장비 연결 USB 장치 연결 FireWire 장치 연결 썬더볼트 장치 연결
기타 고려 사항
임피던스 정합	신호 반사를 방지하기 위해 필요
스타 토폴로지	데이지 체인의 대안으로, 각 장치가 중앙 허브에 직접 연결됨

2. 신호 전송

아날로그 신호의 경우, 연결은 일반적으로 간단한 전기 버스로 구성되며, 특히 많은 장치의 체인의 경우, 감쇠 (이러한 시스템에서 에너지의 자연 손실)를 상쇄하기 위해 체인 내에 하나 이상의 리피터 또는 증폭기를 사용해야 할 수 있다. 디지털 신호는 간단한 전기 버스를 통해 이동할 수도 있으며, 이 경우 체인의 마지막 장치에 버스 전기 종단이 필요할 수 있다. 그러나 아날로그 신호와 달리 디지털 신호는 이산적이므로, 체인의 모든 장치에서 전기적으로 재생될 수 있지만 수정될 수는 없다.^[1]

아날로그 신호를 전달하는 경우, 대부분 버스로 연결되지만, 특히 다수의 장치를 연결하면 감쇠가 커져 리피터나 증폭기를 넣어야 할 경우도 있다. 디지털 신호를 장치 간에 전달하는 경우에도 버스가 사용될 수 있지만, 경우에 따라 단자에 종단 저항이 필요하다. 다만 아날로그 신호와 달리 디지털 신호는 이산적이므로, 중간 장치에서 신호를 재생할 필요는 있지만, 이때 정보는 변하지 않는다.^[1]

3. 종류

데이지 체인은 전력, 아날로그 신호, 디지털 신호 등 각종 전달에 사용할 수 있다.

"데이지 체인"이라는 용어는 하드웨어끼리 케이블로 연결하거나, 전자 회로 상의 부품끼리 접속하는 경우에 사용된다. 멀티탭, IEEE 1394(FireWire), 썬더볼트, 이더넷 등에서 데이지 체인을 구성할 수 있다.

일부 장치는 사용하는 컴퓨터에 직접 연결하는 대신, 동일한 인터페이스를 가진 장치를 거쳐 연쇄적으로 컴퓨터에 연결할 수 있다. 이때 컴퓨터에 직접 연결되는 것은 가장 끝에 있는 장치뿐이다. UART 포트를 가진 장치를 예로 들 수 있는데, 하나로 연결된 장치는 협조적으로, 즉 동시에 하나의 장치만 버스를 사용하도록 동작해야 한다.

데이지 체인은 선형과 환형, 두 가지 네트워크 토폴로지 중 하나에 속한다.

선형: A-B-C-D-E 또는 A-B-C-D-E의 C에서 분기되어 C-M-N-O와 같은 형태이다.
환형: 마지막 장치와 첫 번째 장치가 연결되어 하나의 고리를 이루는 것이다. "데이지 체인 루프"라고도 불린다.

3. 1. 컴퓨터 하드웨어

컴퓨터 하드웨어의 일부는 각 구성 요소를 컴퓨팅 시스템에 직접 연결하는 대신 유사한 다른 구성 요소에 연결하여 데이지 체인 구성으로 컴퓨팅 시스템에 연결할 수 있다. 체인의 마지막 구성 요소만 컴퓨팅 시스템에 직접 연결된다. 예를 들어, 각각 UART 포트를 가진 여러 구성 요소를 서로 연결하는 것이다. 구성 요소는 협력적으로 작동해야 하는데, 한 번에 하나의 구성 요소만 통신 버스를 제어하는 방식이다.

데이지 체인 방식으로 연결되는 컴퓨터 하드웨어는 다음과 같다.

SCSI는 외부 장치의 경우 버스의 전기적 형태를 띠는 디지털 시스템의 한 예이며, 물리적으로 데이지 체인으로 배선된다. 네트워크는 전기적으로 버스이므로 종단되어야 하며, 이는 마지막 장치에 종단자를 꽂거나 장치가 내부적으로 종단하도록 옵션을 선택하여 수행할 수 있다.
MIDI 장치는 일반적으로 데이지 체인으로 배선하도록 설계되었다. 장치에 THRU 포트와 OUT 포트가 모두 있는 것이 일반적이며, 종종 두 포트 모두 체인에 사용할 수 있다. THRU 포트는 최소한의 지연과 변경 없이 정보를 전송하는 반면, OUT 포트는 완전히 재생성된 신호를 전송하며 그렇게 하는 데 약간의 지연이 소요되면서 메시지를 추가, 제거 또는 변경할 수 있다. 이 차이로 인해 신호가 다른 시간에 도착할 수 있다. 체인이 충분히 길면 시스템이 신뢰할 수 없거나 작동하지 않을 정도로 왜곡될 수 있다.
일부 SPI IC 제품은 데이지 체인 기능을 갖도록 설계되었다.
모든 JTAG 집적 회로는 JTAG 데이지 체인 가이드라인에 따라 데이지 체인을 지원해야 한다.^[2]
썬더볼트 (인터페이스)도 RAID 어레이 및 컴퓨터 모니터와 같은 데이지 체인 장치를 지원한다.^[3]
DisplayPort 1.2 이상은 멀티 스트림 전송(MST) 모드를 지원한다. 이 모드에서는 허브를 사용하거나 데이지 체인으로 여러 화면을 연결할 수 있다.
Hexbus는 TI-99/4A, CC-40 및 TI-74에서 사용되는 텍사스 인스트루먼트의 10선 버스이다.

3. 2. 네트워크 토폴로지

데이지 체인은 다음 두 가지 네트워크 토폴로지 중 하나를 형성한다.

선형 토폴로지: A-B-C-D-E, A-B-C-D-E & C-M-N-O (C에서 분기)와 같이 연결된다.
링 토폴로지: 마지막 장치에서 첫 번째 장치로 다시 연결되는 루프(고리) 연결이 있다. A-B-C-D-E-A (루프)와 같이 연결된다. "데이지 체인 루프"라고도 한다.

일부 장치는 컴퓨터에 직접 연결하는 대신, 동일한 인터페이스를 가진 장치를 거쳐 연쇄적으로 컴퓨터에 연결할 수 있다. 이때, 컴퓨터에 직접 연결되는 것은 가장 끝에 있는 장치뿐이다. 예를 들어, UART 포트를 가진 장치를 데이지 체인으로 연결할 수 있다. 하나로 연결된 장치는 협조적으로 작동해야 하며, 동시에 하나의 장치만 버스를 사용해야 한다.

데이지 체인 연결을 지원하는 장치 및 기술은 다음과 같다.

SCSI: 전기적으로는 버스 연결이지만, 물리적인 배선은 데이지 체인으로 되어 있다. 버스이므로 끝에는 종단 저항을 설치하거나 장치에서 동일한 기능을 수행해야 한다.
MIDI 장치: 일반적으로 데이지 체인 배선이 된다. MIDI 장치에는 THRU 단자와 OUT 단자가 있으며, 둘 다 데이지 체인에 사용할 수 있다. THRU 단자는 입력된 신호를 가공하지 않고 최소한의 지연으로 출력한다. OUT 단자는 신호를 재생성하거나 가공하여 출력할 수 있지만, 지연 시간이 더 길다. 데이지 체인이 길어지면 시간 차이로 인한 왜곡으로 시스템이 불안정해지거나 오작동을 일으킬 수 있다.
SPI 연결 IC: 일부는 데이지 체인 연결을 지원한다.
JTAG 지원 전자 회로: 테스트를 위해 데이지 체인 연결을 할 수 있다^[7]。
썬더볼트: RAID 어레이나 컴퓨터 모니터 등을 데이지 체인으로 연결할 수 있다^[8]。
USB: 허브를 연결하여 호스트에서 허브, 허브에서 허브, 허브에서 다른 장치로 연결할 수 있다. USB 허브는 USB 장치의 일종이지만, USB에서 이러한 연결이 가능한 것은 USB 허브뿐이며, 일반적으로 데이지 체인이라고 부르지 않는다.

3. 3. 시스템 접근

사용자는 텔넷 또는 SSH과 같은 서비스를 이용하여 컴퓨팅 세션을 데이지 체인 방식으로 연결할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 텔넷을 통해 두 번째 컴퓨터에 세션을 생성하고, 두 번째 세션에서 세 번째 컴퓨터로 텔넷을 연결하는 방식으로 연결을 확장할 수 있다. 원격 데스크톱 프로토콜을 사용하여 "터미널 세션 내의 터미널 세션"을 만드는 것 또한 일반적인 예시이다. 데이지 체인을 만드는 이유는 다음과 같다.

게이트웨이 시스템을 통해 라우팅되지 않은 네트워크의 시스템에 연결
두 번째 컴퓨터에서 작업하는 동안 초기 컴퓨터의 세션 유지
대역폭 절약
연결이 불안정한 네트워크에서 연결이 더 좋은 컴퓨터에 먼저 연결하여 연결성 향상
사이버 범죄에 연루되었을 때 활동 위장

참조

_[1] 웹사이트 maxim-ic.com - Electrical Engineering Glossary Definition for Daisy Chain http://www.maxim-ic.[...]
_[2] 웹사이트 ViaTAP user's manual, chapter Design guidelines for use with ViaTAP http://www.jtagtest.[...] 2009-01-08
_[3] 웹사이트 Thunderbolt™ for Developers https://www.intel.co[...] 2020-04-02
_[4] 간행물 IR3508Z data sheet http://www.irf.com/p[...]
_[5] 서적 Security, ID Systems and Locks: The Book on Electronic Access Control https://books.google[...] 1997
_[6] 웹사이트 maxim-ic.com - Electrical Engineering Glossary Definition for Daisy Chain https://web.archive.[...] マキシム・インテグレーテッド、ウェブアーカイブ
_[7] 문서 ViaTAP user's manual, chapter Design guidelines for use with ViaTAP http://www.jtagtest.[...]
_[8] 웹사이트 Intel - Thunderbolt I/O technology http://www.intel.com[...]
_[9] 뉴스 New device network topologies - Daisy-chain and daisy-chain with loop http://www.schneider[...]
_[10] 간행물 IR3508Z data sheet http://www.irf.com/p[...]
_[11] 서적 Security, ID systems, and locks: the book on electronic access control https://books.google[...] 1997
_[12] 웹인용 데이지 체인 [Knowledge Center] http://kb.supremainc[...] 2018-02-26

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