일전에 GigE Vision에 대해 소개해 드리며 Gigabit Ethernet(이하 GigE)의 아쉬운 속도를 보완할 수 있는 향상된 표준의 10 GigE가 존재한다고 말씀드렸었는데요, 궁금해 하실 분들이 많으실 것 같아 이번 포스팅에서는 10 GigE에 대해 소개드리려 합니다. 아직 GigE Vision과 GigE에 대해 익숙하지 않으신 분들은 이전 글을 먼저 읽어보시면 좋겠죠? – GigE Vision이란?
10 GigE란?
지난번에 소개해 드렸던 GigE(GbE, 1000BASE-T)는 1999년에 만들어진 IEEE 802.3ab Ethernet 표준입니다. 10 GigE 역시 GigE처럼 IEEE 802.3 카테고리 중 하나로, 더욱 빠른 속도로 데이터를 전송하기 위해 만들어진 Ethernet 표준입니다.
처음에는 2002년에 광섬유(Fiber)를 사용하여 10Gbps 속도를 낼 수 있는 IEEE 802.3ae 표준으로 만들어졌는데요, 이후 광섬유가 아닌 저희가 일반적으로 사용하는 랜 케이블을 활용해서도 10Gbps 속도를 낼 수 있는 IEEE 802.3an 표준이 2006년에 만들어졌습니다.
10GBASE-T와는 무슨 관계?
흔히 10 GigE를 ’10GBASE-T’라고도 표현하는데요, 여기에서 ’10G’는 말 그대로 10Gbps의 속도를 의미하고, 마지막의 ‘T’는 저희가 일반적으로 이더넷 네트워크에서 활용하는 랜 케이블을 뜻하는 ‘Twisted pair’의 첫 문자 T를 의미합니다. 랜 케이블을 사용해서 10Gbps 속도를 낼 수 있다는 뜻이죠. 그 밖에 사용하는 케이블의 종류 및 전송방식에 따라 ’10GBASE-SR’, ’10GBASE-LR’, ’10GBASE-SW’ 등과 같이 세분화하여 구분하고 있습니다. 네이밍과 관련한 더 자세한 사항은 IEEE Std 802.3 문서의 1.4절 Definitions에서 확인할 수 있습니다.
10 GigE의 특징
하나. 열배 빠른 전송 속도!
네이밍 자체의 ’10’이라는 숫자에서도 아실 수 있듯 GigE의 1Gbps 보다 10배 더 빠른 10Gbps 속도를 낼 수 있습니다. 1Gbps를 환산하면 초당 약 125MB의 전송 속도가 나오는 반면, 10Gbps는 이보다 열 배 빠른 초당 약 1,250MB. 즉, 초당 1.25GB를 전송할 수 있습니다. 요즘 대세인 CoaXPress(이하 CXP) 표준이 CXP-6, 1-Channel 기준 6.25Gbps 속도를 지원하는 것과 비교하면 10 GigE도 단일 케이블로서는 뒤지지 않는 속도인 것을 알 수 있습니다.
둘. 저비용으로 구축 가능!
고속의 머신 비전 카메라를 구동하기 위해서는 CXP와 같은 별도의 Frame Grabber를 마련해야 합니다. GigE Vision 소개에서 말씀드린 것처럼 GigE로 구성하게 되면 10 GigE를 지원하는 NIC(Network Interface Card)를 준비하는 것으로 충분하기 때문에 Frame Grabber 대비 비용을 절감할 수 있습니다. 그뿐만 아니라 최적의 10 GigE 환경을 위해서는 GigE와 다르게 Cat.6a 케이블의 사용이 필수이긴 하지만, 이 역시도 다른 표준 인터페이스에서 요구하는 케이블에 비하면 저렴하다는 장점이 있습니다.
셋. 비교적 긴 케이블 길이!
케이블 길이는 GigE에서 소개해 드린 것과 같이 10 GigE도 이론적으로 Twisted pair 케이블 환경에서 100m까지 사용할 수 있습니다. 한가지 주의할 사항은 GigE와 다르게 10 GigE에서는 최대 성능을 위해 Cat.6a 규격의 케이블을 사용해야 합니다. Cat.6 규격을 사용해도 10 GigE를 사용할 수는 있지만, 최대 사용 가능한 케이블 길이가 짧아지게 됩니다. 이처럼 케이블 규격에 대한 전제가 붙긴 하지만 Cat.6a 케이블의 보급률이 상당히 빠르게 증가함에 따라 비용과 수급면에서도 장점이 있습니다.
케이블은 그대로, 속도는 더 빠르게?
케이블 이야기가 나왔으니 NBASE-T에 대해 조금 말씀드려야겠네요. 만약 장치가 NBASE-T를 지원한다면 Cat.6나 Cat.6a 케이블을 사용하지 않고도 10Gbps까지는 아니지만 케이블 환경에 따라 2.5Gbps 혹은 5Gbps를 사용할 수 있습니다. 기존 케이블링 환경을 그대로 사용하면서도 속도를 2.5배에서 최대 5배까지 늘릴 수 있다는 것이 NBASE-T의 장점인데요, NBASE-T와 관련된 자세한 이야기는 다음 기회에 포스팅하겠습니다.
넷. 낮은 지연시간(Low Latency)!
고속 전송 환경에서 지연시간은 중요한 요소가 될 수 있습니다. GigE에서는 지연시간이 50 ~ 125㎲로 CXP 지연시간인 3.4㎲에 비해 상당히 높은 편이었습니다. 하지만 10GigE에서는 지연시간이 5~50㎲로 GigE에 비해 많이 낮아진 것을 알 수 있습니다.
다섯. GigE Vision과의 호환성도 OK!
10 GigE니까 10 GigE Vision 같은 표준이 따로 있는지 궁금해하실 수도 있는데요, 그렇지는 않습니다. GigE Vision 표준에는 속도와 관계없이 IEEE 802.3에 의해 정의된 모든 물리적 매체를 GigE Vision 구현에 사용할 수 있다고 되어 있습니다. 따라서 GigE Vision 표준을 따르는 S/W라면 GigE 카메라와 10 GigE 카메라 구분 없이 모두 구동이 가능하다는 장점이 있습니다.
지금까지 GigE 보다 향상된 10 GigE의 특징에 대해 알아보았습니다. 다음에는 본문에서 잠깐 말씀드렸던 NBASE-T에 대해 소개해 드리겠습니다.
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