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USB포트의 간편성과 작동원리, 허브의 기능과 활용

by bellwisdom 2024. 11. 5.

요즘 구입하는 가정용이나 사무실용 컴퓨터에는 하나 이상의 범용 직렬 버스(USB) 커넥터가 달려 있다. USB는 마우스에서 프린터에 이르는 모든 주변기기들은 컴퓨터에 쉽고 빠르게 연결할 수 있게 해주는 표준 커넥터와 프로토콜을 사용한다.

USB 사진

USB포트의 간편성

운영체계가 USB를 지원하기 때문에 장치 드라이버를 쉽고 빠르게 설치할 수 있다. 주변장치와 컴퓨터를 연결하는 다른 방법들(병렬 포트와 직렬 포트, 컴퓨터 내부에 설치하는 특별한 카드를 포함해서)과 비교해 볼 때 USB포트가 달려있는 장치는 놀라울 정도로 간단하다. USB는 컴퓨터에 최고 127개 주변장치를 연결할 수 있게 해주는 편리하고 표준화된 수단이다. 각 장치는 초당 최고 6메가비트(Mbps)에 이르는 대역폭을 이용할 수 있는데, 이런 정도라면 대부분의 사람들이 컴퓨터에 연결하는 주변장치들 모두에 충분하고도 남을 속도이다. 프린터와 스캐너, 디지털카메라, 조이스틱처럼 컴퓨터에 흔히 연결되는 거의 모든 주변장치들은 이제 USB를 이용해서 데이터를 전송한다. USB를 이용하는 장치를 컴퓨터에 연결하는 것은 간단하다. 컴퓨터에 있는 USB 커넥터에 꽂기만 하면 되기 때문이다. 만일 새로운 장치라면 운영체계가 탐지해서 드라이버 디스크를 요청한다. 만일 장치가 이미 설치되어 있다면 컴퓨터는 그 장치를 활성화시키고 통신을 하기 시작한다. USB가 달린 장치는 컴퓨터가 동작 중이든 아니든 아무 때나 연결하거나 분리할 수 있다.

작동원리

어떤 장치를 컴퓨터와 통신할 수 있게 해주는 작은 네트워크로서 USB를 생각해 볼 수 있다. 컴퓨터는 이 네트워크의 호스트 역할을 하면서 모든 장치들을 제어한다. 127개에 이르는 장치들이 직접 혹은 USB 허브를 이용해서 호스트에 연결될 수 있는 것이다. USB 네트워크에서는 케이블이 이들을 연결하는 선 역할을 한다. USB 케이블에는 전원용으로 두 개의 선(5 볼트가 흐르는 선과 접지선)이 있고 한 쌍의 서로 꼬인 선들이 데이터를 운반한다. 컴퓨터는 전원용 선에 5 볼트, 500밀리 암페어의 전기를 공급한다. 허브도 추가의 전원을 공급할 수 있다. 마우스처럼 작고 저전력을 사용하는 장치들은 USB로부터 전원을 공급받아서 덩치를 키우지 않고 간단한 모습을 유지한다. 프린트처럼 많은 전기를 사용하는 장치들은 자체의 전원공급장치를 가지고 있어서 버스로부터 최소한의 전원을 끌어 쓴다. 각 케이블의 길이는 5미터 정도까지 가능하며 허브를 설치할 경우 호스트로부터 30미터(여섯 개의 케이블을 이용한다)까지 연장할 수 있다. 

허브의 기능과 활용

요즘 판매되고 있는 대부분의 컴퓨터나 노트북에는 한 개나 두 개의 USB 소켓이 달려있다. 시장에 나와 있는 수많은 USB 장치들을 생각해 보면 금방 소켓이 부족하게 될 것이다. 예를 들면 컴퓨터에 프린터와 스캐너, 웹카메라, 마우스 등을 연결할 수 도 있기 때문이다. 만일 컴퓨터에 단 하나의 USB 커넥터밖에 없다면 이 모든 장치들을 어떻게 연결할 것인가? 이에 대한 간단한 해결책은 USB 허브를 이용하는 것이다. USB 표준은 최고 127개의 장치를 지원하며 USB 허브는 이 표준의 일부이다. 하나의 허브는 보통 네 개나 여덟 개의 새로운 USB 포트를 지원하지만 일부는 그 이상을 지원하기도 한다. 허브를 컴퓨터에 연결하고 난 후 이 허브에 장치(혹은 다른 허브)를 연결하는 것이다. 허브를 계속 연결하면 하나의 컴퓨터에 수많은 USB 포트를 설치해서 사용할 수 있다. 허브는 전원을 공급받을 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다. 프린터나 스캐너와 같이 많은 전기를 사용하는 ㄴ장치는 자체 전원 공급장치를 가지고 있지만 마우스나 디지털카메라처럼 저전류 장치는 가능한 한 몸집을 줄이기 위해서 USB 케이블에서 전기를 공급받는다. 전원을 공급받는 허브는 많은 USB 장치들이 이용할 수 있는 전기를 갖추는 셈이다.